钛白粉在塑料和色母行业中的应用

钛白粉在塑料和色母行业中的应用

塑料工业是钛白粉的第二大用户，是近几年增长较快的领域，年均增长率6%，全世界500余个钛白粉牌号中，有50多个牌号是属于塑料专用的。钛白粉在塑料制品中的应用，除了利用它的高遮盖力、高消色力及其他颜料性能{TodayHot}外，它还能提高塑料制品的耐热、耐光、耐候性能，使塑料制品免受UV光的侵袭，改善塑料制品的机械性能和电性能。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颜料体积浓度，加上它遮盖力高，着色力强，一般用量只有3%~5%。几乎所有热固性和热塑性的塑料中都使用它，如聚烯烃类（主要是低密度的聚乙烯）、聚苯乙烯、ABS、聚氯乙烯等，它既可以与树脂干粉混合，也可以与含增塑剂的液体相混合，还有一些是把钛白粉先加工成色母粒后在使用。

大多数塑料用钛白粉粒径都较细，通常涂料用钛白粉的粒径为0.2~0.4μm，而塑料用钛白粉的粒径为0.15~0.3μm，这样可以获得兰色底相，对大多数带黄相的树脂或易泛黄的树脂有遮蔽作用。

普通型塑料用钛白粉一般不经过表面处理，因为采用常规的水合氧化铝这类无机物包膜的钛白粉另外重新设计的3D Dock和更多的动画交互使得新界面看上去3D效果更强，在相对湿度60%时，其吸附平衡水在1%左{HotTag}右，当塑料在高温挤出加工时，水分蒸发会导致光滑的塑料表面出现气孔，这种未经无机物包膜的钛白粉，一般都要经过有机表面处理（多元醇、硅烷或硅氧烷），因为塑料用钛白粉与涂料用钛白粉不同，前者是在低极性的树脂中，通过剪切力加工混合但没关系，有机表面处理后的钛白粉，在适当的机械剪切力下，就能比较好地分散。

随着塑料制品应用范围的不断扩大，许多外用塑料制品，如塑料门窗、建筑材料等室外用塑料产品，对耐候性也有很高的要求，除了必须使用金红石钛白粉外，还需要进行表面处理，这种表面处理一般不加锌，只加硅、铝、锆等。硅具有亲水去湿作用，可防止塑料高温挤出时因水分蒸发而产生气孔，但这些表面处理剂的量一般不太多。

塑料的组成包括树脂、填料、增塑剂及其他助剂（如着色剂、防老剂、阻燃剂等），按产品加工方式可分为塑料薄膜的挤出吹塑成型工艺、塑料板材的挤出成型工艺和塑料注射成型工艺，例如：

塑料薄膜的挤出吹塑成型工艺：

树脂、填料、助剂 制母粒 配料（母粒加树脂） 吹膜 塑料薄膜

该工艺采用的主要设备有双辊开炼机、吹膜机等。

塑料注射成型工艺包括塑化、注射和模塑冷却三个阶段，常用设备有栓塞式注射机、螺杆式注射机等。

塑料制品对钛白质量要求是：

1) 遮盖力：遮盖力好的钛白，生产出来的塑料制品更轻更薄；

2) 白度：决定浅色或白色塑料制品的外观；

3) 分散性：影响塑料制品生产成本，分散不好的钛白在塑料制品中会影响制品的光滑度和光亮度；

4) 耐候性：室外使用的塑料制品以及塑料门窗等必须保证钛白的耐候性能。

色母粒

塑料色母粒是一种高浓缩、高效能的颜色配置品，即颜料以超常浓度均匀分布在载体树脂中，并形成一定粒径的颗粒。 它主要由核心层（颜料）、偶联层（偶联剂或表面活性剂）、分散层（润滑剂或分散剂）、增混层（载体树脂）等组成，在塑料中作为染色剂使用，广泛用于吹膜、注塑、热压、注塑等塑料制品的生产，色母粒着色效果优越，使用方便，节约能源，使用时无粉尘和污水，因此备受用户的青睐。色母粒的发展速度很快，加之色母粒生产工艺简单，投资少目前国内的色母粒厂数以百计，生产规模、技术水平参差不齐，小的年产几十吨，大的上万吨，产品竞争日趋激烈，生产企业利润呈下降趋势，多数色母粒产品的质量低下。据不完全统计，用于色母粒生产的钛白每年2~3万吨，所使用的金红石分为高中低三档，高档的使用进口金红石，中档的使用国产金红石，低档的使用国产锐钛型钛白。中国较大的色目粒生产公司惠州太阳神化工，使用进口钛白生产的色母粒主要用于出口，使用国产钛白生产的色母粒满足国内市场。由于竞争激烈，使用锐钛型钛白的色母粒还有增加的趋势。

色母粒可用于对聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和ABS塑料配色。其主要成分有颜料、树脂、分散剂、体积颜料、荧光增白剂、抗氧剂、抗紫外线剂、抗静电剂、增韧剂、光亮剂等，钛白粉在其中作为白色颜料使用，具有无毒、化学性质稳定、遮盖力高、分散性好等优点。

色母粒生产工艺有几种，典型的如：

颜料、树脂、分散剂、体积颜料、其他助剂 高速搅拌机

双螺杆机挤出 色母粒

色母粒是作为工业原料，性能优劣通常是在后续产品应用中表现出来（如吹膜或注塑），因此，钛白在色目粒中的性能也主要体现在色母粒的应用过程中。主要体现在以下几个方面：

1) 钛白的着色能力：决定相同塑料制品颜色使用的钛白量；

2) 钛白的白度：决定钛白含量相同的浅色（白色）塑料制品的外观；

3) 钛白的分散性：影响色目粒生产成本和塑料制品的外观、光泽等指标；

4) 钛白的加工性能：影响色母粒生产成本。