怎樣在PVC發(fā)泡制品中平衡好鈦白粉的耐候性和遮蓋力

塑料暴露在大氣中，光、熱、濕度是使塑料降解的主要因素，而鈦白粉可吸收有害的UV輻射，使塑料少受損害，然而鈦白粉不能阻止塑料降解，致使塑料表面產(chǎn)生白色粉末，此現(xiàn)象稱為“粉化”。

 

鈦白粉含量高，將會(huì)引起粉化增加，但對(duì)塑料制品破壞降低，鈦白粉含量高，引起粉化速度增加，沖擊強(qiáng)度下降，一般在異型材中尚佳的鈦白粉含量為5~12PHR。

 

在混合器達(dá)到80℃后，再將鈦白粉加入混合器中，那么由于摩擦導(dǎo)致的亮度損失或顏色破壞就得到避免或大大減小。當(dāng)然其先決條件是顏料能全部被潤(rùn)濕和容易分散。

 

用色母料著色時(shí)，選擇L/D大于15或高 效混煉效果的塑料機(jī)械，采用100~120目的過(guò)濾網(wǎng)，加料段溫度可提高10℃左右，以使色母料提前熔化，促進(jìn)其在樹(shù)脂中的分散性。

 

PVC加工過(guò)程中，混合剪切力達(dá)到大時(shí)，在被聚合物包裹前，鈦白粉的磨蝕效應(yīng)，在混合機(jī)與混合物料之間的接觸面上嚴(yán)重。成型過(guò)程中，塑料中鈦白粉顏料的磨蝕與允許量相比微不足道，因?yàn)閷?shí)質(zhì)上鈦白粉與機(jī)器內(nèi)壁之間沒(méi)有更直接的接觸。

 

鈦白粉像其他粉末材料一樣，也從周圍環(huán)境中吸收潮氣，吸濕量取決于顏料周圍大氣的相對(duì)濕度，顏料的濕含量過(guò)高使顏料容易團(tuán)聚，降低它的潤(rùn)濕性，通常正是這兩個(gè)因素導(dǎo)致顏料分散性較差。

 

使用未經(jīng)有效表面處理的鈦白粉時(shí)，在日光和水作用下，PVC型材就容易產(chǎn)生灰色變現(xiàn)象，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的外觀和顏色。所以在鉛穩(wěn)定劑條件下，必須要選擇經(jīng)過(guò)良好表面包覆處理的耐候性好的鈦白粉。（鈦白粉表面吸附的水和氧氣，反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生初級(jí)自由基，如羥基自由基OH˙和過(guò)氧化羥基自由基HOO˙。自由基從顏料表面轉(zhuǎn)移到基質(zhì)中，羥基自由基OH˙可以與有機(jī)分子反應(yīng)生成中間降解產(chǎn)物，而過(guò)氧化自由基HOO˙可以還原鉛鹽至低價(jià)態(tài)。）

 

因此，塑料中應(yīng)用的一般鈦白粉需要經(jīng)過(guò)表面處理。鈦白粉表面包覆無(wú)機(jī)氧化物品種不同，對(duì)鈦白粉性能影響不同，三氧化二鋁主要提高鈦白粉的化學(xué)穩(wěn)定性，二氧化硅和氧化鋅主要是提高鈦白粉的耐候性，包覆中的硅的添加量越高耐候性越好，但卻影響鈦白粉的遮蓋力。

 

無(wú)機(jī)表面處理后，顏料中會(huì)含有化學(xué)結(jié)合水，不過(guò)它在高于沸點(diǎn)時(shí)才能釋放出來(lái)，這種水對(duì)PVC加工一般不會(huì)產(chǎn)生影響，因?yàn)橥ǔ?/span>PVC加工溫度下，尚沒(méi)有達(dá)到它的沸點(diǎn)。

 

在鈦白粉粒子表面除無(wú)機(jī)氧化物包覆外，再用有機(jī)物進(jìn)行處理，可使鈦白粉在PVC-U體系中易于分散，同時(shí)還使鈦白粉吸濕性下降。

 

表面無(wú)機(jī)包覆的程度越致密，鈦白粉在濃硫酸中的溶解度越低，相應(yīng)鈦白粉的耐候性則越好，所以酸溶解度可以作為表征鈦白粉耐候性的依據(jù)。

 

超級(jí)耐久型鈦白粉一直設(shè)計(jì)為致密硅包膜或用氧化鋯穩(wěn)定劑對(duì)鈦白粉表面進(jìn)行處理，這種表面處理減少了鈦白粉顆粒核心部分在紫外線輻射下產(chǎn)生的自由基和樹(shù)脂系統(tǒng)之間的相互作用，但是也存在著某些缺陷。采用致密硅包膜的表面處理方法具有極好的抗粉化性能，但是通常會(huì)以降低溶劑體系內(nèi)的分散性，光澤保持率和抗凝聚性為代價(jià)。較低的抗凝聚性能和較高的表面處理程度（通常使鈦白粉含量?jī)H有89%）可能會(huì)使許多樹(shù)脂體系的初始光澤與遮蓋力減小，比較之下，在表面處理中采用鋯化合物，可以達(dá)到更高的遮蓋力、光澤和光澤保持率，但犧牲了抗粉化性能。

 

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