通過合適的有機(jī)表面改性處理,是可以使鈦白粉的某些性能得到大幅度改善的。
1化學(xué)穩(wěn)定性
鈦白粉經(jīng)過高溫煅燒和無機(jī)包膜后,化學(xué)穩(wěn)定性非常好,基本不會同塑料體系中的各種組份進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。但是有些有機(jī)處理劑卻有可能參與化學(xué)反應(yīng)。因此,我們應(yīng)該選擇一些化學(xué)惰性的有機(jī)處理劑,如某些特殊的聚硅氧烷或改性聚硅氧烷,它在低溫和高溫環(huán)境中都具有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性,不會與色母粒體系中任何添加劑發(fā)生化學(xué)作用。
2耐溫性
鈦白粉由于晶格缺陷,高溫時(shí)容易因變色。完整的無機(jī)包膜和合適的有機(jī)薄膜可以大幅度的提高鈦白粉的耐溫性能。傳統(tǒng)的有機(jī)包膜劑(如TM P,TEP,PEG)由于其本身不耐高溫,高溫環(huán)境下容易發(fā)生黃變和分解,很多鈦白粉生產(chǎn)廠家在實(shí)際應(yīng)用中都遇到了這個(gè)“黃變”問題。岡此傳統(tǒng)的有機(jī)包膜劑不適合用于色母粒用途的鈦白粉有機(jī)包膜。某些特殊的有機(jī)硅材料的分解溫度超過350度,300度以內(nèi)不會發(fā)生顏色變化,即不會發(fā)生黃變。另外,這種有機(jī)硅材料包覆到鈦白粉顆粒表面后,可以防止自由基的傳遞,從而進(jìn)一步提高鈦白粉的耐熱和耐光性能。
3遷移性
鈦白粉的遷移主要是由于它與樹脂的潤濕相容性不好,在溫度降低,塑料制品收縮時(shí),樹脂與鈦白粉的移動(dòng)速度不一致所造成的。要降低遷移性,就要提高鈦白粉與樹脂的相容性。根據(jù)相似相容原理,鈦白粉表面的有機(jī)處理劑最好具有與應(yīng)用樹脂相同或相似的官能團(tuán)。對于最常用的聚烯烴型塑料,選用含有長鏈烷烴的有機(jī)處理劑會比較適合。
4分散性
鈦白粉分散性主要受分子間作用力,極性吸附,顆粒細(xì)度等因素影響。用于塑料色母粒的鈦白粉,鈦白粉的粒徑一般為0.4 微米左右。這種細(xì)小顆粒具有極大的比表面積和吉布斯自由能,處于熱力學(xué)不穩(wěn)定的狀態(tài)。當(dāng)把鈦白粉加入到樹脂體系中時(shí),由于臨近粒子問的極性吸附和范
德華力的作用,粒子有相互靠近,降低總比表面積和表面自由能的趨勢,從而使鈦白粉顆粒從高度分散體向團(tuán)聚體轉(zhuǎn)化。對于未進(jìn)行表面有機(jī)改性處理的鈦白粉,在與樹脂一起混煉時(shí),鈦白粉很難分散,即使在高溫高速捏合時(shí)能分散開,一旦捏合終止,它又會慢慢變成多聚體,將來使用時(shí)容易造成“顏料遷移”。為了提高鈦白粉的分散穩(wěn)定性,必須消除或削弱其表面極性和降低其表面自由能。建議采用具有較低自由能和易于擴(kuò)展?jié)櫇竦姆请x子性有機(jī)硅處理劑進(jìn)行表面改性處理。這類有機(jī)硅處理劑一般含有長鏈脂肪鏈,可提高鈦白粉與樹脂的相容性,降低鈦白粉的表面張力以提高相容性;同時(shí)它還可以屏蔽鈦白粉表面的極性基團(tuán)(如羥基),在鈦白粉表面生成位阻官能團(tuán),阻止鈦白粉顆粒相互靠近,增加團(tuán)聚的難度,從而達(dá)到穩(wěn)定分散的目的,防止“顏料遷移”。另外,有機(jī)硅表面處理劑一般還具有很好的助磨功能,可以有效降低鈦白粉顆粒的粒徑和提高粒徑的分布均勻性,從而進(jìn)一步提高鈦白粉在樹脂中的分善性









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