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來源: admin 發(fā)布時(shí)間:2020-12-30 13:27
二氧化鈦的外表電荷是影響其渙散功能的最主要要素之一,利用電斥力來堅(jiān)持二氧化鈦在渙散介質(zhì)中的渙散穩(wěn)定性是一個(gè)常用并且行之有效的辦法。
純二氧化鈦屬于中性至兩性氧化物,金紅石型二氧化鈦的等電點(diǎn)為4.7、銳鈦型為6.2,外表帶負(fù)電荷。但是因?yàn)樵谥谱鬟^程中以及在渙散介質(zhì)中吸附離子的影響,常常使二氧化鈦帶上不同的電荷,其離子類型、濃度高低及水合程度的巨細(xì)都是影響要素之一,這些要素支配著二氧化鈦粒子周圍雙電層中所持有的電荷數(shù)量,也就是ζ電位的巨細(xì).
二氧化鈦經(jīng)外表處理后,可以明顯改動(dòng)二氧化鈦粒子外表所帶的電荷,因此也影響到二氧化鈦在各種介質(zhì)中的渙散功能。通常運(yùn)用的Al2O3和SiO2外表處理類型的二氧化鈦,一般二氧化鈦側(cè)帶正電荷,包膜側(cè)帶負(fù)電荷。
用Al2O3和SiO2包膜時(shí),其Al2O3/SiO2之比是一個(gè)重要要素,一般Al2O3/SiO2>1,外表帶正電荷,如<1,外表帶負(fù)電荷,而用TiO2進(jìn)行外表處理對(duì)電荷的影響不大,并且能進(jìn)步渙散性增加樹脂的吸附量,Rechmann在研討Al2O3-SiO2包膜對(duì)二氧化鈦的光澤、消色力的影響時(shí),認(rèn)為主要是Al2O3/SiO2的份額而不是Al2O3和SiO2的加量多少。用不同Al2O3/SiO2份額進(jìn)行外表處理后的二氧化鈦在水系和非水介質(zhì)中的渙散功能見表3和表4。
表3 金紅石型TiO2在水中的渙散性
外表處理 pH
|
渙散度
|
||||||||||
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
|
Al2O3
|
◎
|
◎
|
◎
|
×
|
×
|
×
|
×
|
×
|
◎
|
◎
|
◎
|
Al2O3>SiO2
|
◎
|
◎
|
◎
|
×
|
×
|
×
|
×
|
×
|
◎
|
◎
|
◎
|
Al2O3<SiO2
|
×
|
×
|
△~○
|
○
|
◎
|
◎
|
◎
|
◎
|
◎
|
◎
|
◎
|
表4 TiO2在非水介質(zhì)中的渙散度
外表處理Al2O3/Al2O3+SiO2
|
非水介質(zhì)中的渙散度/%
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||||||||
混二甲苯
|
CCl4
|
醋酸乙酯
|
正丁醇
|
丙酮
|
DMF
|
甲醇
|
乙二醇
|
DMSO
|
|
0.3
0.4
0.8
|
0
0
0
|
0
0
0
|
0
0
0
|
50
0
80
|
72
20
0
|
85
90
80
|
70
65
95
|
95
95
95
|
80
80
85
|
外表處理不同不僅影響到二氧化鈦粒子上電荷的改變,并且還能改動(dòng)其外表積和等電點(diǎn)時(shí)的pH,一般SiO2包膜量多等電點(diǎn)趨向于酸性側(cè),Al2O3包膜量多則趨向于堿性側(cè),按照Z(yǔ)nO>Al2O3>TiO2>SiO2的次序等電點(diǎn)升高,堿性加強(qiáng),這樣制作二氧化鈦時(shí),就可以通過改動(dòng)Al2O3/SiO2份額來獲得二氧化鈦粒子外表上的電荷改變,然后可以改動(dòng)顏料的工作特性。表5為不同外表處理類型二氧化鈦等電點(diǎn)的改變狀況。
表6和表7為通過不同外表處理的二氧化鈦在丙烯酸和水中的電荷改變。
假如二氧化鈦外表所吸附的離子很少或沒有,成果粒子呈性,那時(shí)的pH就是它的等電點(diǎn)。二氧化鈦顆粒在有電荷的存鄙人,在渙散介質(zhì)中的有效粒徑應(yīng)該是這個(gè)粒子本身加上這兩層雙電層的厚度,金紅石型TiO2在庚醇中的雙電層經(jīng)計(jì)算大約在1μm左右,假如粒子太小,因?yàn)椴祭蔬\(yùn)動(dòng)的碰撞使粒子接觸在一起(或受拌和、包裝揉捏的影響),這時(shí)范德華引力和靜電引力會(huì)使粒子凝集在一起,但增大樹脂分子量,顏料顆粒上的電荷就顯得不很重要,困為大的樹脂分子可以按捺顏料粒子的運(yùn)動(dòng)。
表5 二氧化鈦的包膜類型與等電點(diǎn)
序號(hào)
|
包膜類型
|
Al2O3/Al2O3+SiO2/%
|
等電點(diǎn)
|
1
|
未包膜
|
|
3.8
|
2
|
Al2O3
|
1.0
|
8.1
|
3
|
SiO2
|
0
|
2.0
|
4
|
Al2O3+SiO2混合
|
0.63
|
6.8
|
5
|
Al2O3+SiO2混合
|
0.63
|
6.1
|
6
|
Al2O3在SiO2上
|
0.64
|
7.4
|
7
|
SiO2在Al2O3上
|
0.66
|
4.5
|
8
|
Al2O3+SiO2混合
|
0.49
|
5.1
|
9
|
Al2O3+SiO2混合
|
0.33
|
2.5
|
表6 丙烯酸涂料中TiO2顏料的電荷
二氧化鈦的處理
|
電荷
|
二氧化鈦的處理
|
電荷
|
無處理
|
±
|
Al2O3-SiO2-Tio2處理
|
+
|
Al2O3-TiO2處理
|
++
|
||
Al2O3-SiO2處理
|
+
|
Al2O3-SiO2①-Tio2處理
|
-
|
注:SiO2①為SiO2包膜量多的場(chǎng)合。
表7 TiO2顏料在水中的電荷
二氧化鈦的處理
|
pH=5(醋酸)
|
pH=7
|
pH=9(氨)
|
無處理
|
±
|
- -
|
- -
|
Al2O3-TiO2處理
|
++
|
±
|
±~—
|
Al2O3-SiO2-TiO2處理
|
+
|
-
|
-
|
Al2O3-SiO2處理
|
+
|
-
|
-
|
Al2O3-SiO2①-TiO2處理
|
+
|
-
|
- - -
|
注:SiO2①為SiO2包膜量多的場(chǎng)合.
熱門產(chǎn)品