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真空輸送鈦白粉物料介紹

發(fā)布日期：2019-01-06 15:28瀏覽次數(shù)：

真空輸送鈦白粉物料
礦物簡介
       鈦白粉學名為二氧化鈦（ Titanium Dioxide），分子式為TiO₂，相對分子質(zhì)量79.90。CAS 登錄號：13463-67-7 ,EINECS 登錄號：236-675-5.也稱鈦白。屬于惰性顏料，被認為是目前世界上性能**的一種白色顏料。
       二氧化鈦分子量為79.9，是一種化學性質(zhì)十分穩(wěn)定的兩性（偏酸性）氧化物。無毒，常溫下幾乎不與其他物質(zhì)發(fā)生反應，對氧、氮、氨、硫化氫、二氧化硫、二氧化碳都是穩(wěn)定的，不溶于水、稀酸、脂肪酸、有機酸和弱無機酸，微溶于堿和熱硝酸，只有在長時間煮沸條件下，才能完全溶于濃硫酸和氫氟酸。

性質(zhì)結(jié)構(gòu)
       二氧化鈦是多晶形化合物，自然界存在三種晶形結(jié)構(gòu)：金紅石型、銳鈦礦型和板鈦礦型。它們的晶體性質(zhì)存在差異。三者結(jié)構(gòu)的共同點是，其結(jié)構(gòu)都是由[TiO₆]八面體組成。而它們結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于：它們結(jié)構(gòu)中的[TiO₆]八面體分別共兩棱、三棱和四棱。表1為二氧化鈦三種晶型的晶體特征。

表1 二氧化鈦的晶體特征

二氧化鈦晶型	晶系	晶型	單位晶格中分子數(shù)/個	晶格常數(shù)/nm
二氧化鈦晶型	晶系	晶型	單位晶格中分子數(shù)/個	a	b	c
金紅石型	四方	針形	2	0.4584		0.2953
銳鈦礦型	四方	錐形	4	0.3776		0.9486
板鈦礦型	斜方	板形	8	0.545	0.918	0.515

板鈦礦型屬于斜方晶系。只存在于自然界的礦物中，數(shù)量很少。它的晶形不穩(wěn)定，當加熱到650℃以上時，會直接轉(zhuǎn)化為金紅石型，目前工業(yè)上沒有應用。銳鈦礦型屬于四方晶系，在低溫下很穩(wěn)定，但在溫度達到610℃時，開始緩慢轉(zhuǎn)化為金紅石型，730℃高速轉(zhuǎn)化，915℃可完全轉(zhuǎn)化為金紅石型。金紅石型也屬于四方晶系，是細長的成對孿生晶體，性質(zhì)***為穩(wěn)定，即使在高溫下也不發(fā)生轉(zhuǎn)化和分解。圖1為金紅石型TiO₂和銳鈦礦型TiO₂的晶體結(jié)構(gòu)圖。表2為三者的物理常數(shù)。

圖1 TiO₂的兩種晶體結(jié)構(gòu)圖

表2二氧化鈦的物理常數(shù)、

性質(zhì)	金紅石型	銳鈦礦型	板鈦礦型
折射率	2.71	2.52	—
密度(g/cm³)	4.2 ~ 4.3	3.8 ~ 3.9	4.12 ~ 4.23
莫氏硬度	6 ~ 7	5.5 ~ 6.0	5.5 ~ 6.0
熱導率[W/(cm•K)]	0.620	1.80	—
耐光性	很好	差	—
介電常數(shù)	114	48	78
熔點(℃)	1858	變成金紅石型	變成金紅石型
沸點(℃)	3200±300	—	—
比熱容(25℃)[J/(g•K)]	0.71	0.71	—

用途作用
       鈦白粉（化學成分是TiO₂）是一種白色的無機顏料，由于它具有折射指數(shù)高、著色力強、遮蓋力大、分散度及耐候性好等優(yōu)點，被認為是目前世界上性能**的一種白色無機顏料和重要的精細化工材料。廣泛用于涂料、塑料、造紙、橡膠、化纖、油墨和搪瓷等工業(yè)領(lǐng)域。
     （1）涂料
       涂料工業(yè)是鈦白粉的第一大用戶，特別是金紅石型鈦白粉，市場***大，約占鈦白粉消費量的50%以上。尤其是這幾年隨著汽車工業(yè)和建筑業(yè)的發(fā)展，涂料工業(yè)不僅從數(shù)量上需要更多的鈦白，而且對質(zhì)量和品種也提出更高要求。例如，在油漆中使用的鈦白粉，其分散性對涂料的性能有決定性作用。因此，生產(chǎn)分散性好的漿狀鈦白是一個重要發(fā)展方向。
       在涂料生產(chǎn)中使用鈦白作為顏料，不僅可以大大減少顏料的用量，而且用鈦白粉生產(chǎn)出的涂料遮蓋力高、著色力強、色彩鮮艷、耐候性好，并且能保護介質(zhì)的物理穩(wěn)定性，增強漆膜的機械強度和附著力，防止裂紋和裂縫，用時還能防止紫外線及水分穿透，延長漆膜的壽命，被廣泛用于白漆和色漆的生產(chǎn)中，是室外用漆的必需原料。
     （2）塑料
       塑料工業(yè)是目前鈦白粉的第二大用戶，是近幾年增長***快的領(lǐng)域。年平均增長率高達6%。在塑料中，顏料的遮蓋力、亮度、顏色效應、防止紫外光降解等性質(zhì)尤為重要。在塑料制品中添加鈦白粉，除了利用鈦白粉的遮蓋力、消色能力外，還能提高塑料制品的耐熱性、耐光性和耐候性能以使塑料制品免受紫外光的降解。由于塑料要吸收大量的紫外線，而鈦白粉具有紫外線吸收劑的作用，鈦白粉能吸收紫外線光譜，并能轉(zhuǎn)換紫外線光譜的能量為熱能。因為電子的轉(zhuǎn)移，在鈦白粉的晶體表面生成“活化點”。當大氣中的氧滲入聚合物的膜時，就易被“活化點”的電子化學吸收而產(chǎn)生新生態(tài)氧，使聚合物發(fā)生氧化作用而老化，而經(jīng)過表面處理的鈦白粉，就能起到對氧的隔絕作用，從而延長塑料的使用壽命。充填鈦白顏料的塑料比充填其他礦物顏料的塑料更能經(jīng)受長期在紫外光中的暴露，且金紅石型鈦白優(yōu)于銳鈦礦型鈦白。一般金紅石型用于戶外塑料，銳鈦礦型主要用于室內(nèi)。塑料中應用鈦白時，分散性尤為重要，一般都要將二氧化鈦進行無機包膜和有機包膜處理以提高其分散性。應用鈦白***多的是聚烯烴類，其次是聚氯乙烯和工程樹脂。
     （3）造紙
       從世界范圍來說，紙張是鈦白粉的第三大用戶。在造紙中，鈦白是紙張的重要填料，主要用于高級紙張和薄型紙張。鈦白的添加可以提高紙張的不透明度、平滑度、光澤度和白度，增強彈性，減少吸濕性和提高印刷性能。數(shù)據(jù)顯示，全球紙張和紙板產(chǎn)量每年在3×108t以上，但在紙張中添加的鈦白量僅4.5×10⁵t，平均用量只有1.4kg/t紙。造紙用鈦白粉要用白度高的鈦白，一般使用未經(jīng)表面處理的銳鈦礦型鈦白粉，可以起到熒光增白劑的作用，增加紙張的白度。但層壓紙要求使用經(jīng)過表面處理的金紅石型鈦白粉，以滿足耐光、耐熱的要求。
     （4）橡膠
       鈦白粉是橡膠的一種很好的著色劑，具有補強、防老化、填充等作用。因為它的物理化學性能穩(wěn)定，顆粒小，不含錳、銅、鎘、鈷等雜質(zhì)，不會損壞硫化過程，由于其著色力和遮蓋力高，使用少量的鈦白粉即能達到**的著色效果，而對制品的伸長率和彎曲性能都沒有影響。同時抗曬性能極強，用鈦白粉制成的白色和彩色橡膠制品在日光照射下，耐暴曬、不龜裂、老化慢、強度高、伸展率大、不易褪色等特點，并且有耐酸堿的性能。在硅橡膠加入二氧化鈦，可提高橡膠的耐熱性和穩(wěn)定性。因此在橡膠工業(yè)中少不了鈦白粉。橡膠用鈦白粉，主要用于汽車輪胎以及膠鞋、橡膠地板、手套、運動器材等，一般使用銳鈦礦型為主，但用于汽車輪胎，常加入一定量金紅石型鈦白粉，以便增強其抗臭氧和抗紫外線能力。
       橡膠用鈦白，要求它具有較好的耐熱性，硫化加熱時（110～170℃）不泛黃，對硫黃和其他配合劑不起反映，銅、錳、鈷、硅、鈣、鎂等雜質(zhì)含量低。
     （5）化學纖維
       化學纖維表面光滑，有一定的透明度，在光線照射下，反射光線很強，使纖維具有肉眼看起來不愉快的強烈光澤。由于鈦白粉具有折射率高、著色力強、遮蓋力大、白度高、顆粒細而均勻、分散性好、化學穩(wěn)定性好、不易發(fā)生變化、不影響纖維的拉力和染色，且耐光性和耐候性好，所以是一種優(yōu)良的消光劑。在有一定透明度的化學纖維中加入鈦白粉后，可使其具有永久的消光作用，對其強度和拉伸性能又無影響，還會增加化纖織物的棉毛感，其白度和色光都很好，印染后其色澤美麗、鮮艷。
       化纖用鈦白粉一般不需表面處理，但某些特殊品種為了降低二氧化鈦的光化學作用，避免纖維在二氧化鈦光催化的作用下降解，需進行表面處理。
     （6）油墨
       在油墨生產(chǎn)中，顏料對油墨的質(zhì)量起著關(guān)鍵作用，二氧化鈦應用于油墨是由于二氧化鈦具有顆粒細、遮蓋力強、消色力高、流動性小、耐酸堿、耐光、耐熱等優(yōu)點，是高級油墨中不可缺少的白色顏料，用二氧化鈦制成的油墨，耐久不變色、表面濕性好、易分散。
油墨使用的鈦白，外觀要純白，耐光不黃泛，表面潤濕性好，易于分散。根據(jù)油墨品種不同，可選擇銳鈦礦型鈦白或金紅石型鈦白。
     （7）其它
       鈦白粉對紫外線具有極強的反射和散射作用，可用于防曬化妝品。此外，鈦白粉還用于電焊條、光催化劑、搪瓷、陶瓷、皮革、蠟筆、食品、醫(yī)藥和化學試劑等。

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