塑料行業(yè)中鈦白粉的應用分析

    塑料工業(yè)作為鈦白粉的第二大用戶，是近幾年增長快的領域，年均增長率6%。全世界500余個鈦白粉牌號中，有50多個牌號是屬于塑料用于的。鈦白粉在塑料制品中的應用，除了利用它的高遮蓋力、高消色力及其他顏料性能外，它還能提高塑料制品的耐熱、耐光、耐候性能，使塑料制品免受UV光的侵襲，改善塑料制品的機械性能和電性能。

        由于塑料制品比油漆和油墨的涂膜厚得多，因此它不需要太高的顏料體積濃度，加上它遮蓋力高，著色力強，一般用量只有3%~5%。幾乎熱固性和熱塑性的塑料中都使用它，如聚烯烴類(主要是低密度的聚乙烯)、聚苯乙烯、ABS、聚氯乙烯等，它既可以與樹脂干粉混合，也可以與含增塑劑的液體相混合，還有一些是把鈦白粉先加工成色母粒后在使用。

        大多數(shù)塑料用鈦白粉粒徑都較細，通常涂料用鈦白粉的粒徑為0.2~0.4μm，而塑料用鈦白粉的粒徑為0.15~0.3μm，這樣可以獲得蘭色底相，對大多數(shù)帶黃相的樹脂或易泛黃的樹脂有遮蔽作用。

        普通型塑料用鈦白粉一般不經(jīng)過表面處理，因為采用常規(guī)的水合氧化鋁這類無機物包膜的鈦白粉，在相對濕度60%時，其吸附平衡水在1%左右，當塑料在高溫擠出加工時，水分蒸發(fā)會導致光滑的塑料表面出現(xiàn)氣孔，這種未經(jīng)無機物包膜的鈦白粉，一般都要經(jīng)過有機表面處理(多元醇、硅烷或硅氧烷)，因為塑料用鈦白粉與涂料用鈦白粉不同，前者是在低極性的樹脂中，通過剪切力加工混合，有機表面處理后的鈦白粉，在適當?shù)臋C械剪切力下，就能比較好地分散。

        隨著塑料制品應用范圍的不斷擴大，許多外用塑料制品，如塑料門窗、建筑材料等室外用塑料產(chǎn)品，對耐候性也有很高的要求，除了必須使用金紅石鈦白粉外，還需要進行表面處理，這種表面處理一般不加鋅，只加硅、鋁、鋯等。硅具有親水去濕作用，可防止塑料高溫擠出時因水分蒸發(fā)而產(chǎn)生氣孔，但這些表面處理劑的量一般不太多。

        塑料的組成包括樹脂、填料、增塑劑及其他助劑(如著色劑、防老劑、阻燃劑等)，按產(chǎn)品加工方式可分為塑料薄膜的擠出吹塑成型工藝、塑料板材的擠出成型工藝和塑料注射成型工藝，例如：樹脂、填料、助劑 制母粒 配料(母粒加樹脂) 吹膜 塑料薄膜，該工藝采用的主要設備有雙輥開煉機、吹膜機等。

        塑料注射成型工藝包括塑化、注射和模塑冷卻三個階段，常用設備有栓塞式注射機、螺桿式注射機等。

        塑料制品對鈦白質量要求是：

        遮蓋力：遮蓋力好的鈦白，生產(chǎn)出來的塑料制品更輕更薄;

        白度：決定淺色或白色塑料制品的外觀;

       分散性：影響塑料制品生產(chǎn)成本，分散不好的鈦白在塑料制品中會影響制品的光滑度和光亮度;

        耐候性：室外使用的塑料制品以及塑料門窗等必須保證鈦白的耐候性能。

       色母粒

       塑料色母粒是一種高濃縮、高 效能的顏色配置品，即顏料以超常濃度均勻分布在載體樹脂中，并形成一定粒徑的顆粒。它主要由中心層(顏料)、偶聯(lián)層(偶聯(lián)劑或表面活性劑)、分散層(潤滑劑或分散劑)、增混層(載體樹脂)等組成，在塑料中作為染色劑使用，應用于吹膜、注塑、熱壓、注塑等塑料制品的生產(chǎn)，色母粒著色效果優(yōu)越，使用方便，節(jié)約能源，使用時無粉塵和污水，因此備受用戶的青睞。色母粒的發(fā)展速度很快，加之色母粒生產(chǎn)工藝簡單，投資少目前國內的色母粒廠數(shù)以百計，生產(chǎn)規(guī)模、技術水平參差不齊，小的年產(chǎn)幾十噸，大的上萬噸，產(chǎn)品競爭日趨激烈，生產(chǎn)企業(yè)利潤呈下降趨勢，多數(shù)色母粒產(chǎn)品的質量低下。據(jù)不完全統(tǒng)計，用于色母粒生產(chǎn)的鈦白每年2~3萬噸，所使用的金紅石分為高中低三檔，高的使用進口金紅石，中檔的使用國產(chǎn)金紅石，低檔的使用國產(chǎn)銳鈦型鈦白。

        色母粒可用于對聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和ABS塑料配色。其主要成分有顏料、樹脂、分散劑、體積顏料、熒光增白劑、抗氧劑、抗紫外線劑、抗靜電劑、增韌劑、光亮劑等，鈦白粉在其中作為白色顏料使用，具有無毒、化學性質穩(wěn)定、遮蓋力高、分散性好等優(yōu)點。

        色母粒生產(chǎn)工藝有幾種，典型的如：顏料、樹脂、分散劑、體積顏料、其他助劑。色母粒是作為工業(yè)原料，性能優(yōu)劣通常是在后續(xù)產(chǎn)品應用中表現(xiàn)出來(如吹膜或注塑)，因此，鈦白在色目粒中的性能也主要體現(xiàn)在色母粒的應用過程中。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

       1) 鈦白的著色能力：決定相同塑料制品顏色使用的鈦白量;

       2) 鈦白的白度：決定鈦白含量相同的淺色(白色)塑料制品的外觀;

       3) 鈦白的分散性：影響色目粒生產(chǎn)成本和塑料制品的外觀、光澤等指標;

       4) 鈦白的加工性能：影響色母粒生產(chǎn)成本。