涂料用钛白粉的一般质量指标及控制要点及标准

1.5、涂料用钛白粉的一般质量指标及控制要点

1.5.1、分散性

分散性又称研磨分散性或研磨湿润性，在以水为使用介质时（如化纤、造纸用钛白粉）则称为水分散性。

分散性是钛白粉的重要的应用指标，任何优秀的颜料，只有它的颗粒能够均匀地分散到展色剂中，才能充分体现它的各种光学效果和颜料性能。分散性的好坏不仅影响钛白粉的消色力、遮盖力、吸油量等指标，而且也影响涂料成膜后的光泽和耐候性能。为了提高钛白粉在不同介质中的分散性能，通常要在无机表面处理后，添加各种不同的表面活性剂以增强其在不同展色剂中的分散性。

影响钛白粉颜料分散性的因素主要有：粒径大小、比表面积、表面自由能、表面电荷、pH 值、极性、表面吸附状态等表面性质，也与展色剂的性质有关。 1.5.2、白度

白度就是物质对可见光吸收和反射两部分之比，它又综合了亮度和色调两种光学效果。

影响二氧化钛白度的因素是复杂的，在钛白粉的生产中，具有实际意义的是二氧化钛中的杂质含量和粒径与粒径分布。因此为了提高白度，除了尽可能地减少杂质含量，提高化学纯度，避免二氧化钛晶格出现缺陷来降低K 外，同时还要调整和控制二氧化钛的粒径和粒径分布，增强其分散性，提高S 。

白度通常是以颜色指数（color index ，简称CI ）表达的。通过测定二氧化钛颜料在红（R ）、绿（G ）、蓝（B ）光下的反射值，按下式进行计算：

颜色指数 CI =100⨯-G

B

R

计算后若为正值，表示颜料呈黄相；负值表示呈蓝相。 1.5.3、着色力和消色力

颜料的着色力是指它加入到一种涂料中以后能改变该种涂料的色彩并呈现自身色彩的能力。有时为了区分着色颜料和白色颜料，把着色颜料的着色能力称为着色力，而把白色颜料的着色能力称为消色力。

我国现行国标对二氧化钛颜料的评价采用的是与标样相比较的方法，是在特制的含有群青的蓝色浆料中加入定量的二氧化钛制成的浆料，再与标准二氧化钛制成的浆料进行色彩比较，并以%表示，称为相对消色力。国外商业上有时习惯用雷诺值（Renolds ）表达颜料的消色力，方法是将碳黑或群青与油加入等量的标样和试样中，直到两者明度一致时，根据试样中所加入着色剂的量，在已标定的指数表中读取相应的数值。

着色力是颜料对光的吸收和散射的结果，但是对二氧化钛这种白色颜料来说，由于其对光的吸收非常小，所以它的消色力仅是散射系数的函数。二氧化钛在白色颜料中的折射率最高，因而其消色力也高于其它白色颜料。

同遮盖力一样，二氧化钛的消色力与其颜料的粒径、粒径分布和分散性有关。

1.5.4、金红石含量（R%）

是指钛白粉中的金红石型二氧化钛占所有二氧化钛的百分含量！

1.5.5、水淬电阻率：

就是将钛白粉用脱盐水配制成一定浓度的悬浮液，用仪器检测该悬浮液的电阻率，简称电阻率，该指标是对钛白粉中的可溶性电解质含量多少的反映。欧洲标准要求大于9000Ω/cm

1.5.6、水淬PH

就是将钛白粉用二沸过的脱盐水配制成一定浓度的悬浮液，用仪器检测该悬浮液的PH，简称水淬PH，不同用途的产品的PH要求范围是不一样的。一般情况下要求在7~8之间。

1.5.7、筛余

在钛白行业一般是指在去离子水的冲洗下，325目筛子不能通过的颗粒占总颗粒的质量百分比.该指标反映的是产品中的粗粒子的多少。一般由气流粉碎工序或机械粉碎工序（不经过后处理的产品）

1.5.8、吸油量

颜料的吸油量是指每100g颜料，在达到完全湿润时需要用油的最低质量，常用百分率来表示。吸油量既是钛白粉的一种重要的颜料性质，也是一个评价颜料优劣的指标，吸油量低的颜料有较高的颜料体积浓度（PVC），可以充分发挥颜料的各种光学性能。

影响吸油量的因素很多，如粒子小，比表面积大，粒子表面所包覆的油多，吸油量就高；凝聚和絮凝的颗粒多，粒子之间的间隙较大，间隙中所填充的油多，吸油量也高；片状颗粒，在捏合时呈平行排列，孔隙小，吸油量低；针状或不规则形状的颗粒，由于孔隙较大，吸油量高；而接近球形的颗粒，理论上吸油量在40%左右。

在生产中要降低吸油量，减少颜料的粒子的凝聚和絮凝的程度是重要的手段之一。

1.5.9、105℃挥发份

一般指的是钛白粉中的水分及挥发物的含量，检测温度一般控制在105℃，所以也称为105℃挥发份。

1.5.10、总二氧化钛含量(TiO2%)

指的是钛白粉中去纯二氧化钛的含量,在涂料用钛白粉中,并不是越纯越好!由煅烧工序、盐处理工序、后处理工序或氧化工序、后处理工序决定。

1.6、二氧化钛颜料一般采用的标准

1.6.1、ISO 591-1977

第一个二氧化钛颜料国际标准颁布于1967年，即ISO/R798标准，1977年修订成为现在的ISO591-1977新修订的标准中增加了平光乳漆用的重包膜金红石型二氧化钛颜料，1985年该标准又重新被确认（ISO591-1985），ISO591标准中把锐钛型分为两个等级，即A1、A2；把金红石型钛白粉分为三个等级，即R1、R2、R3，这些等级的划分主要从耐久性和表面处理包膜量来考虑，不难看出目前市售的金红石型钛白粉绝大多数属于R2、R3等级，

表2 ISO 591-1977(1985年重新认定)

1.6.2、美国ASTM标准

1938年美国材料试样协会（ASTM）制定了世界上第一个二氧化钛规格标准，即ASTM D476，以后D476二氧化钛标准又被修订过几次，最后一次在1973年，

被美国国家标准协会（ANSI）所采纳定位ANSR 45.1，1984年又被重新认定。

ASTM D476把二氧化钛颜料，根据其用途和TiO2含量分为4类。

第Ⅰ类为自由粉化的锐钛型二氧化钛，其TiO2最低含量为94%，主要用于各种内用场合的涂料、塑料、油墨、造纸等品中；

第Ⅱ类为中等抗粉化性金红石型二氧化钛，TiO2最低含量为92%，适用于中等或低等颜料体积浓度的磁漆或喷漆；

第Ⅲ类为中等抗粉化性金红石型二氧化钛，TiO2最低含量为80%，主要用于中等或高等颜料体积浓度的磁漆、醇酸或平光乳胶外墙涂料；

第Ⅳ类为高抗粉化性金红石型二氧化钛，TiO2最低含量为80%，主要用于超耐久性和高保光性的外用涂料。

从上面的分类可以看出，ISO 591中的A1和A2等级属于ASTM中的第一类，但是ISO 591中R1、R2和R3型和ASTM中的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ很难对上号，美国ASTM标准中仅用抗粉化性来分类，无法满足消费者的选择和需要，例如外墙涂料、层压纸、汽车、家用电器和某些外用装饰涂料都需要抗粉化性和耐久性能，但是它们的实际成分和处理方法很大的不同；另外不同类型的表面处理剂和处理量对相对密度的影响较大，如经过包膜的锐钛型就很难达到ASTM Ⅰ类中型相对密度指标的下限，因此美国材料试验协会目前正在考虑重新修订此标准。表7-2为美国ASTM D476标准中的具体指标。

表3 ASTM D476二氧化钛颜料（1984年重新认定）