鈦白粉是一種良好的白色顏料，主要應(yīng)用在涂料、油漆、化纖、橡膠中，沒(méi)有經(jīng)過(guò)表面處理的鈦白粉材料具有較強(qiáng)的光化學(xué)活性，在紫外線照射下有機(jī)物會(huì)發(fā)生降解，光度降低、變黃、粉化[1]。所以，耐候性是鈦白粉的重要應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，研究鈦白粉表面處理工藝有助于提升鈦白粉質(zhì)量，無(wú)機(jī)包覆改性研究具有重要意義。

　　鈦白粉無(wú)機(jī)包覆方法類型

　　第一，干法包覆。該種方法是利用氣流載帶作用，通過(guò)噴霧讓金屬鹵化物依附在鈦白粉顆粒中。隨后，通熱蒸汽實(shí)現(xiàn)水解。這種方法具有操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)投入少、自動(dòng)化控制程度高等特點(diǎn)[2]。其不足為控制困難、產(chǎn)品不穩(wěn)定、顆粒生長(zhǎng)較快。第二，濕法包覆。這種方法主要利用水實(shí)現(xiàn)包覆，包括煮沸法、中和法、碳化法。首先，煮沸法，熱環(huán)境下包覆劑分解依附于顆粒外層實(shí)現(xiàn)包覆，但過(guò)程控制困難、難以達(dá)到完全分解。其次，中和法分為三種，堿中和與沉淀酸性包覆劑、酸中和與沉淀堿性包覆劑、酸性與堿性包覆劑沉淀。最后，碳化法指的是把二氧化碳連接至帶有包覆劑的鈦白粉懸浮液，讓包覆劑在顆粒外層逐漸沉淀形成薄膜。這種方法主要應(yīng)用到Si-Al 復(fù)合包覆，其膜均勻、穩(wěn)定。鈦白粉無(wú)機(jī)包覆分析

　　鈦白粉無(wú)機(jī)包覆分析

　　為了提高二氧化鈦顏料的耐候性，通常對(duì)二氧化鈦進(jìn)行無(wú)機(jī)表面包膜處理，將二氧化鈦與周圍的有機(jī)物隔離，以提高其耐候性及分散性。包膜前要將鈦白粉顆粒分散于水中，使待包裹的顆粒達(dá)到最佳分散狀態(tài)，且擁有最為合適的粘度，以便在每個(gè)顆粒表面沉淀出完整的膜層，在鈦白粉漿料中添加分散劑可以顯著提高鈦白粉的分散效果[3]。接下來(lái)，對(duì)鈦白粉無(wú)機(jī)包覆展開(kāi)分析。

　　無(wú)機(jī)包覆

　　第一，氧化鋁包覆。鈦白粉包覆氧化鋁過(guò)程中，水合氧化鋁在TiO2 顆粒外層逐漸形成包覆層。包覆層水合氧化鋁在不同的酸堿環(huán)境下呈現(xiàn)的物相差異顯著。酸性條件下生成無(wú)定型凝膠; 堿性條件下形成拜耳石。通過(guò)對(duì)包覆層水合氧化鋁物相調(diào)查發(fā)現(xiàn)，60% 以拜耳石形式存在，40% 為無(wú)定型水凝膠。在不同的酸堿條件下成膜致密性變化顯著。如果中和迅速能夠生成稀松海綿狀包膜; 若速度緩慢則會(huì)生成致密膜[4]。酸性環(huán)境， Al-OH 沉淀迅速，TiO2 顆粒外層迅速沉淀形成致密薄膜。堿性環(huán)境則會(huì)生成松散膜層。具體生產(chǎn)流程為 ：鈦白粉制成漿并散開(kāi)，偏鋁酸鈉作為包膜劑，氧化鋁包覆量是鈦白粉質(zhì)量的4%，通過(guò)并流法監(jiān)測(cè)溫度狀態(tài)與酸堿性，包膜過(guò)程約4h，熟化2h 獲得鈦白粉包覆產(chǎn)品。第二，SiO2 包覆。無(wú)定型水合SiO2 生成后，硅酸鈉酸化形成以Si(OH)4 狀態(tài)的正硅酸，溶液內(nèi)包含正硅酸水解產(chǎn)物，無(wú)偏硅酸離子。TiO2 顆粒外層存在烴基，硅酸依附其外層和烴基縮合生成縮合點(diǎn)，迅速聚合生成致密硅酸合物。在鈦白粉外層不斷生長(zhǎng)，通過(guò)陳化生成致密無(wú)SiO2 ·nH2O的包膜。由此可見(jiàn)，鈦白粉包覆SiO2 既有單一物理吸附過(guò)程，又有化學(xué)鍵合效果。有學(xué)者對(duì)鈦白粉包覆SiO2 分析，提出包覆過(guò)程為溶膠- 凝膠過(guò)程。其加工流程為 ：將SiO2 作為包覆劑，通過(guò)并流法使pH保持在9～10，溫度約90℃，熟化2h。第三，二氧化鋯包覆。鈦白粉單元包覆二氧化鋯，包覆劑包含四氯化鋯、硫酸鋯、氯氧化鋯、硝酸鋯。其中，硫酸鋯、氯氧化鋯經(jīng)濟(jì)投入少、無(wú)污染，現(xiàn)已在工業(yè)生產(chǎn)中得到了推廣運(yùn)用。其包覆原理為 ：二氧化鋯單元包覆過(guò)程中，包膜呈烴基水合氧化鋯形式，具有活性大、吸附性強(qiáng)的特點(diǎn)，與TiO2 顆粒外層烴基縮合生成Zr-O-Ti 鍵，穩(wěn)定鍵合在鈦白粉顆粒外層。中和緩慢時(shí)，溶液內(nèi)溶膠生成緩慢，溶膠和鈦白粉顆粒碰撞率高于溶膠率，有助于生成致密膜。如果中和迅速則溶膠成核快速，水合氧化鋯成核，吸附在鈦白粉顆粒外層呈島狀不持續(xù)包膜。具體加工流程為 ：將ZrOCl2 作為包膜劑，酸堿度控制在10，包覆溫度約60℃，包膜時(shí)間約4h，熟化2h。

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