纳米钛白粉抗菌机理
2019-02-15 16:44:47
纳米钛产品抗菌效果耐久，机理不同于一般的无机和有机抗菌剂，并非靠药物的渗出和游离而发生抗菌效果，而在于光催化效果。粒子在吸收光能后生成电子一空穴对，发生的电子一空穴对搬迁速度极快，敏捷抵达纳米粒子表面，和表面吸附的水、空气反响，如O2+e→.O-2和H2O+e-→.OH+H-等，生成化学生动性很强的氢氧自由基（·OH)和超氧化物阴离子自由基（·O2-) ,进犯有机物。当遇到细菌时，直接进犯细菌的细胞，致使细菌细胞内的有机物降解，以此灭细菌，并使之分化。 一般的纳米钛产品必须有紫外光照才干激起电子发生电子一空穴对，起到抗菌、分化有机污染物的效果。激起光源只是限制在紫外光光源，会使产品的使用限制性很大，难以获得很好的光催化氧化效果。现在已有采纳无机、有机等多层表面包覆技能，开宣布抗菌谱宽、抗菌力强、不变色、成本低的纳米钛粉体系列产品。本产品的特色在于只需有天然光源存在，无论是长波光源仍是短波光源，都可以作为纳米钛光催化剂的激起光源，使材料起到抗菌和降解有机污染物的效果。具有高安全性的纳米钛进行灭菌时，靠别离电子一空穴对激活表面吸附物质，发生强氧化剂和强还原剂，进犯细菌有机体，起到灭菌效果。一般常用的灭菌剂如银、铜等能使细菌细胞失掉活性，但细菌身后，尸身可释澎执七有害的组分，如内毒素等，纳米钛不仅能影响细菌繁殖力，而且能进犯细菌细胞的外层，穿透细胞膜，损坏细菌的细胞膜结构，到达完全降解细菌，而且进一步避免内毒素引起二次污染的意图。 纳米钛的毒性试验经我国防备医学科学院消毒检测中心进行检测其成果如下：
纳米钛白粉的性能特点
2019-01-25 15:50:16
纳米TiO2商品以金红石型为多，但也有锐钛型，还有混晶型和无定形。汽车面漆用的纳米TiO2,必须是经表面处理的金红石型，具有优异的耐候性。
纳米TiO2具有与普通颜料TiO2相同的TiO2成分和相同的金红石型或锐铁型晶型。作为一种基本晶型没有改变的TiO2，自然还具有普通颜料TiO2的许多特点，如耐化学性、热稳定性(金红石型)、无毒性等。但是普通颜料TiO2的粒径为.0.2~0.4m(即200~400nm)，它对整个光谱都具有同等程度的强反射，因此外观呈现白色，遮盖力很强；而纳米TiO2的粒径一般为10~50nm,是普通颜料TiO2粒径的1/10，光线通过粒子时发生绕射，对可见光的透射能力很强，因此呈现透明而失去遮盖力。例如，对波长550nm的可见光，透明度可达90％以上。但是，根据著名的瑞利光散射理论，这种纳米TiO2还是可以反射短波光如可见光中的蓝色光。由于粒子附聚，以粉末状态存在的纳米TiO2只能达到半透明状，具有带蓝色调的乳白色。改进分散性，达到理想的分散程度，是纳米TiO2的最大研究课题之一。
由于纳米TiO2具有与普通颜料TiO2所不同的粒径，其粒子尺寸小，随着粒子的超细化，单位体积或质量的纳米TiO2粒子众多，增加了许多吸收或散射点，故纳米TiO2比普通颜料TiO2具有更大的紫外线屏蔽性。由于纳米TiO2粒子的超细化，其比表面积大为增加，其表面原子结构和晶体结构发生了变化，因而便产生了与普通颜料TiO2所不同的表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、表面界面效应、颜色效应、随角异色效应、透明性和光学特性等多种奇异性能。
作为一种效应颜料，纳米TiO2只有与其他片状效应颜料如铝粉颜料和(或)珠光颜料拼用时，才会产生随角异色性。与珠光颜粒拼用，不会削弱而只会加强珠光颜料的干涉色。这种随角异色性带有乳光或虹光，是一种未曾有过的新感觉色光。在纳米TiO2-铝料颜料的最简单的模型(如涂膜)中，当入射光照射在这一模型上时，纳米TiO2将可见光中波长较短的蓝色光散射出去，形成蓝色光的掠视色，而透射的波长较长的绿色光到红色光，被铝粉颜料所反射出去，形成金黄色光的正视色。加有不同颜色的珠光颜料，可以改变这种典型的金黄色正视色。这种随角异色效应所显现的颜色的柔和变化，能随着汽车车身曲率的改变而变化，很适合当前国外流行的圆角度和流线型的新车型的需要。
日本帝国化工公司MT系列和德国迪高沙公司P-25纳米TiO2的性能见表1。
表1 日本帝国化工公司MT系列和德国迪高沙公司性能MT-100SMT-100TMT-150WMT-500BMT-100Fp-25外观白色粉末白色粉末白色粉末白色粉末白色粉末白色粉末主要处理剂月桂酸硬脂酸 硬脂酸 Al(OH)3Al(OH)3 Fe(OH)3 pH值 中性至微碱性中性 晶型①RRRRRR+A水分/% ≤2.53.03.01.53.0 灼烧减量/% ≤13.013.07.02.5 表面性质疏水疏水亲水亲水亲水亲水平均粒径/nm151515351521比表面积/(m2/g)50~7050~7080~11030~3550~7035~65 90②90② 90②
①R为金红石型，A为锐钛型。
②为表面处理前的比表面积。[next]
德国萨其宾化工公司生产纳米级金红石型和锐钛型TiO2，其中锐钛型系列牌号为L5，金红石型系列牌号为RM，现将其RM纳米TiO2技术数据列于表2。
表2 萨其宾RM纳米TiO2技术数据指标RM120RM200RM220RM300RM400TiO2含量/%8088＞8888＞8金红石含量/%99＞99＞99＞99＞99比表面积/(m2/g)110504560110pH值6.56.56.56.56.5晶粒大小/nm1315201510密度/(g/cm3)44444耐候性良好一般优优优分散性非常好非常好非常好非常好非常好
日本石原产业公司生产的纳米TiO2性能见表3。
表3 日本石原产业公司生产的纳米TiO2性能
晶型TiO2含量/%表面处理剂粒径/nm比表面积/(m2/g)表面性质TTO-55A金红石95～97Al30～5035～45亲水性TTO-55B金红石90～97Al30～5035～45亲水性TTO-55C金红石86～92Al,硬脂酸30～5025～35疏水性TTO-55D金红石76～81Al,Zr30～5065～80亲水性TTO-55S金红石94～96Al,有机硅氧烷30～5030～40疏水性TTO-55N金红石96～99无30～5035～40亲水性TTO-55A金红石76～82Al10～3075～85亲水性TTO-55B金红石81～87Al，月桂酸10～3050～65疏水性TTO-55C金红石79～85Al，硬脂酸10～3050～60疏水性TTO-55D金红石65～75Al,Zr,月桂酸10～3070～80疏水性TTO-F-1金红石72～78Al,Zr①30～5075～90亲水性TTO-F-2金红石82～90Al①30～5034～42亲水性
①因含铁而具有皮肤颜色，主要用于制造化妆品。
近年来，日本帝国化工公司推出了彩色纳米TiO2，是在粒子表面包覆Al、Si、Fe(肤色)或者Ni、Co、Ce、Cu、Cr、Mn、V、W等氧化物（其他彩色）而成的。
纳米钛白粉的制备方法---醇解法
2019-02-13 10:12:38
中国专利CN1097400A中介绍过这种办法，它是把TiCl4参加液体白腊或120号汽油与的混合溶剂中，参加乙醇，一起通，反响压力0.2MPa左右，反响温度45℃，待溶液的pH值到达8~10时停止反响，过滤后参加添加剂进行水解，别离有机相后，用真空枯燥或冷冻枯燥后煅烧、破坏即为纳米TiO2制品。醇解法出产纳米工艺流程如下图所示。
纳米钛白粉在涂料中的应用
2019-02-13 10:12:38
正是因为纳米TiO2具有多种奇特功用，因此也就具有普通颜料TiO2所不具备的多种共同的用处。
因为纳米TiO2的颗粒尺度小，具有紫外线吸收才能强、光学功用安稳、涣散性好、比表面积大、表面结合能高级特色，将其运用于涂料，可使涂料功用安稳，涂层的光学功用、磁功用、电能、力学功用得到进步或显现新的功用。可使附着力结实、柔韧性进步、抗冲击才能增强、抗老化才能大幅度进步。当添加量为1%~3%时，附着力由5级变为1级；柔韧性由5mm进步到lmm;抗冲击功用由20kg·cm进步到60kg·cm;抗老化时刻由500h进步到2000h。特别是随角异色效应尤为明显。其在涂料上的运用主要有下列几方面。
1.作为效应颜料用于随角异色效应轿车面漆中，这是现在纳米TiO2最重要的用处。若与云母珠光颜料(或铝粉颜料)以1:1或2:1拼用时，会发生双色效应，即随角异色效应。这种金属亮光涂层，从不同方向调查，能看到不同的闪色和变角异色的蓝光；若与银白色珠光钛白颜料(或铝粉颜料)拼用，正视时涂膜呈金色金属外观，掠视或平视时则呈蓝色亮光，而金色光和蓝色光之间的接连改变会贯穿涂膜表面的一切弧面和棱角，因此能添加金属面漆色彩的丰满度和色彩美感(见下图)。这种效应颜料的富于变幻的色彩和共同的光学功用很快便得到了轿车涂料商的欢迎，使之成为最高层次的颜料，而且用于豪华轿车的面漆。将纳米TiO2添加在轿车用金属亮光漆中，不只能使涂层发生很好的色彩效应，而且能够明显地进步轿车漆的附着力、抗冲击性和耐候性。1985年BASF公司初次将纳米TiO2用于金属色轿车面漆，并于1985年申请专利，1989年由福特轿车公司在其金属亮光轿车面漆中首要运用取得成功。到现在国际上至少有11种含有纳米TiO2的金属亮光面漆被运用。现在国际上有一半以上的轿车选用金属亮光面漆。
顾客对轿车色彩的挑选往往都倾向于金属灰色、金属银色、赤色和白色。纳米TiO2能使这些色彩增辉，因此遭到轿车配色专家的偏心。
为使含有珠光颜料的轿车面漆能发生诱人的乳光效应，需求选用三涂层体系，因此涂装进程复杂化，修补也比较困难，参加纳米TiO2，不只可省去三涂层体系中的干与层，而且修补也较简单，所发生的乳光效应更好。纳米TiO2的呈现，使之发生新一代轿车涂料。
用纳米TiO2制备的轿车面漆，既可为上色面漆，也可为底色漆／通明面漆体系中的底色漆(中涂漆)。这种漆的基料可为酸、醇酸、聚酯、聚酯或基树脂。可为水性，也可为溶剂型。
所用的纳米TiO2最佳粒径为20~30nm，通明度最好为8~10级，紫外线吸收度最好为6级左右。配套运用的铝粉颜料或珠光颜料应当是轿车级的。中涂漆中的通明五颜六色颜料是炭黑、苝红、透铁红、透铁黄、酞菁蓝、酞菁绿、蒽嘧啶黄、喹酮红、咔唑二噁嗪紫、阴丹士林蓝、黄烷酮黄等。[next]
一种仅含有纳米TiO2和铝粉颜料的随角异色效应轿车面漆的配方见表1。
表1 随角异色效应轿车面漆配方质料商品名体积分数/%稀释剂含量/%干基/%出产商铝粉浆SS5245-AR62芳族溶剂汽油6.714.21超细TiO2UV-TitanL530100 1.001.02增稠剂Aerosil R812100 1.001.03乙酸纤维素CAB381.0118乙酸丁酯55.4310.04聚酯树脂AlftalatAN95170Solvesso10014.372.55脲醛树脂ResaminHF450100 2.552.55三聚胺树脂Maprenal MF59055/二4.63 5芳族溶剂汽油ShellsolA 10.92 6丁二醇Butyl Oxitol 0.67 6豆油卵磷脂Colorol75石油溶剂油0.120.17十氢化Dekalin 1.56 8硅油Baysilon10二1.040.19算计 100.031.4
一种仅含有铝粉和纳米TiO2的水性随角异色轿车面漆体系的底色漆(中涂漆)的制法如下。
先制备纳米TiO2涣散体。为此，取70g纳米TiO2如UV-Ti-tanL530与45g蒸馏水和2.5gPolysalz S混合。
然后制备底色漆的另一部分。为此取Silberline公司水性铝粉浆Aquavex303AR-107Pn1(69％)50g，与80g丁二醇、l0gDis-pexG40(10％蒸馏水溶液)、140g蒸馏水和280gAlberdingKAPU1012(42％)混合。将250g蒸馏水、38gDMAE(5％蒸馏水溶液)和38gViscalex HV30混合，并参加到上述混合物中。调理混合物的pH值为6.8.再将20g蒸馏水与45gDMAE(5%蒸馏水溶液)混合，并参加到上述混合物中。此刻混合物的pH值约为7.6。然后参加40g。
将纳米TiO2涣散体与上述混合物混合，并经恰当涣散，即得所要求的水性轿车面漆，其喷涂黏度约为25~30s。
含有通明颜料的纳米TiO2的3种灰色和2种金色随角异色轿车面漆，具有优异的乳光效应。含有五颜六色颜料的轿车效应涂料颜料组成及色彩见表2。
表2 含有五颜六色颜料的轿车效应涂料组成及色彩 灰色1灰色2灰色3灰色1灰色2超细TiO263.4464.8254.4661.3356.61炭黑2.53—13.65—2.15铝粉浆34.0334.7829.2932.8929.83苝红—0.402.60——透铁红———5.7812.41算计100100100100100正视色浅灰色金属
外观银色金属
外观棕色金属
外观浅金色金属
外观中深金色金属
外观闪视色浅灰色金
外观银色金属
外观棕色金属
外观浅金色金属
外观中金色金属
外观掠视色蓝灰色陶瓷
外观浅紫色陶瓷
外观暗蓝灰色金属
外观灰色非金属
外观中金色承包单位外观
现在我国出产的铝粉颜料和珠光颜料没有用于轿车面漆中，纳米TiO2还处于开发阶段。将各种效应颜料参加到树脂中构成轿车、面漆，这自身就是一个很大的课题。再加上改善我国效应颜料的质量，需求做更多的作业，我国随角异色面漆的开发作业，任重而道远。[next]
2.使用纳米TiO2具有紫外线屏蔽的功用，将其制成防紫外线涂料，运用于需求紫外线屏蔽的场所。如涂覆在制造阳伞的布料上，能够制成防紫外线的阳伞；使用纳米TiO2在悉数紫外区都具有有用的紫外线滤除才能，加上其化学性质安稳(熔点大于1800℃，热分化温度超越2000℃)、无毒(大鼠的LD50>5000mg/kg)而得到广泛运用。在清漆和淡色涂猜中能够作为紫外线吸收剂，例如，在清漆中含有0.5%~4.0%的纳米TiO2，便能避免木材受光照后发黑。一起能够制成耐候性优异的建筑外墙涂料和进步轿车涂料的耐老化性。将纳米TiO2添加到外墙乳胶漆中，可减免涂膜遭受紫外线的腐蚀，进步涂膜的色彩鲜艳度、抗老化功用和耐擦拭性，然后进步涂料质量。
3.因为纳米TiO2具有高活性的巨大表面积与成膜物和溶剂构成强壮的相互效果，可极大地改善涂料的流变性，将其用于建筑涂料，能够进步涂层的附着力，避免涂料流挂。
4.因为纳米TiO2与树脂之间构成强壮的界面结合力，因此能够进步涂层的强度、硬度、耐磨性和耐刮伤性等。
5.因为纳米TiO2是具有半导体性质的粒子，将其参加到树脂中，并涂覆到家用电器上构成涂层，有很好的静电屏蔽功用。为了避免电磁波的搅扰，电子屏蔽涂料应运而生。
6.因为锐钛型纳米TiO2具有光催化特性和亲水性，因此在玻璃、镜面、瓷砖、铝合金等建材表面涂以纳米TiO2涂层，能够使这些材料的表面经光照后，具有防尘、防尘垢堆积、易洗、易干等自洁功用，而且具有很强的氧化复原才能，以及净化空气、除臭等功用，可制成抗菌、防霉内墙涂料。纳米TiO2对不同细菌的灭菌率都在92％以上，而且其灭菌效果不会随时刻的延伸而逐步下降，乃至消失。
7.使用纳米TiO2的光催化特功用够制得光催化净化大气的环保涂料，将这种涂料涂覆在高速公路、桥梁、建筑物、广告牌等的表面上，在太阳光或室内自然光的效果下，可将大气中的NOx催化转化为硝酸。而且该涂料在催化活性下降后，只需用水冲刷，即可康复催化活性。它在消除室表里大气和工厂中的NOx等污染物方面和消除化石燃料(石油和天然气)及柴油引擎的催化转化器中发生的硫化物方面，具有潜在的运用远景。
除此之外，纳米TiO2还运用于军事隐身涂料、绝缘涂料、通明耐磨涂料、静电屏蔽涂料和包装用阻隔性涂层纳米涂料等。
我国纳米钛白粉生产方法的选择
2019-02-13 10:12:38
液相法比气相法优点多，液相法中，硫酸氧钛和的化学沉积法最具工业化开展潜力。结合我国硫酸法钛出产供应商多，技能老练和经验丰富等优势，对开展液相的硫酸氧钛化学沉积法来出产纳米TiO2更有有利。至于出产规模，在国内对纳米TiO2的需求量有人以为在1万吨/年左右；有人以为在1000吨/年以下。笔者以为，后一种观念或许更契合国内实际。这样，国内纳米TiO2的出产能力现已可以满意现有商场的需求。可是，跟着纳米TiO2的遍及和人们消费观念的改动以及我国全体经济出现快速稳步开展的态势，纳米TiO2必将迎来更宽广的商场展空间。
化学沉积法可分为均匀沉积法、直接沉积法和共沉积法。其间均匀沉积法具有工艺简略、产品质量好和易于操作等特色，是最具工业化开展前景的一种制备办法。均匀地释放出来，该办法中，参加溶液的沉积剂不马上与沉积组分发作反响，而是经过化学反响使沉积剂在整个溶液中缓慢生成，使之经过溶液中的化学反响缓慢生成沉积剂，只需操控好生成沉积剂的速度，就可防止浓度不均匀现象，使过饱和度操控在恰当范围内，然后操控粒子的成长速度，取得粒子均匀、细密、便于洗刷、纯度高的纳米粒子。常用的均匀沉积剂为尿素等。以硫酸氧钛为前体，以尿素为沉积剂制备纳米TiO2的反响原理为尿素水溶液在70℃左右开端水解，其反响式如下：
CO(NH2)2+3H2O===2NH3·H2O+CO2↑
因为尿素分化速度受加热温度和尿素浓度的操控，因而可以使尿素分化速度降得很低然后可得粒径散布均匀和粒径小的纳米TiO2。尿素的分化产品CO2和NH3，在反响或煅烧后均为气体，易挥发，不会对产品的纯度和质量形成影响。生成沉积剂NH3 ·H2O在TiOSO4溶液中散布均匀、浓度低，使得沉积物TiO(OH)2均匀生成，其反响式如下
TiOSO4+2NH3·H2O===TiO(OH)2↓+(NH4)2SO4
TiO(OH)2===TiO2+H2O
纳米钛白粉杀菌的广谱性
2019-02-15 16:44:47
一般抗菌剂只要灭菌效果，不能分化毒素。钛的光催化剂不仅能消减细菌的生命力，并且能进犯细菌的外层细胞，穿透细胞膜结构，然后彻底地灭细菌。1997年头，东京大学的藤岛昭教授等人经试验证明，钛具有分化病原菌和毒素的效果。并且，依据文献报导，钛对绿脓杆菌、大肠杆菌、金色葡萄球菌、沙门氏菌、牙枝菌和曲霉等都具有很强的灭菌才干。本试验室针对不同微生物进行灭菌试验，数据如表所示，能够看出在试验条件下，制品对枯草杆菌黑色变种芽孢、大肠杆菌、金黄色葡菌的灭率均到达98％以上，进一步证明了纳米钛灭菌具有广谱性。 纳米钛的优异性是取得广泛应用的条件，这些特性大都与具有的高表面活性和巨大的比表面积有关。但也因而使其易发生本身的聚会，而使得其具有的功能难以充分发挥。因而，纳米钛在使用过程中首先要经过表面处理来改动其表面的物理化学功能，改进粉体的应用性，一起还必须均匀涣散，翻开其聚会体，才干发挥其抗菌功能。
纳米钛白粉的制备方法---胶溶-萃取法
2019-02-13 10:12:38
胶溶-萃取法为相搬运法的一种，其化学原理如下。
沉积反响 TiO2++OH-→TiO(OH)+
TiO(OH)++OH-→TiO(OH)2↓(白色沉积)
胶溶反响
TiO(OH)2(沉积)+H+→TiO(OH)+H2O(溶胶)
热处理 TiO(OH)2→TiO2+H2O
胶溶-萃取法出产纳米TiO2工艺流程如下图所示
向TiOSO4水溶液中参加碱性水溶液，生成TiO2水合物沉积，再加酸使其变成带正电荷的通明溶胶。参加阴离子表面活性剂如十二烷基磺酸钠，使溶胶粒转化成亲油性的聚集体。然后参加有要溶剂，剧烈振动，使胶体粒子转入有机相中，得到有机溶胶，再经回流、减压蒸馏和热处理即得纳米TiO2粉体。用这种方法制得的纳米级TiO2，分散性好，通明度高，但工艺流程长，出产成本高。
纳米钛白粉改性聚乙烯膜的性能
2019-02-15 16:44:47
1.纳米钛改性聚乙烯（PE）膜的抗菌功能 纳米钛对不同细菌均具有灭作用。枯草芽抱归于细胞胚胎，有较强的存生机；金黄色葡萄球菌属革兰氏阳性细菌，大肠杆菌属革兰氏阴性细菌。纳米钛对不同细菌的灭菌率都到达92％以上。 从纳米钛改性PE膜对不同品种细菌的灭菌作用来看，该材料对大肠杆菌的灭菌率为99. 97%，对金黄色葡萄球菌灭菌率为99. 97％，对枯草芽抱灭菌率为97. 42％。验证了该类抗菌塑料产品具有必定的抗菌广谱性。 2.光照条件对纳米钦改性PE膜灭菌率的影响 将纳米钛表面处理，使其到达纳米标准涣散，可下降电子跃迁的禁带宽度，并发生电子一空穴对的圈套，充沛进步光量子功率，加大电子与空穴圈套间的能带宽度，使氧化复原才能进步。纳米钛抗菌塑料在强紫外光照耀时有较强的灭菌作用，在微光时也有较显着的灭菌作用。笔者选用不同光源对抗菌PE膜的灭菌作用进行比较，测验成果列于表1。由表1可知，光源不同，灭菌效；粱不同很小，即使是很弱小的激发光源（漆黑区的微光），该纳米钛抗菌PE膜也具有显着的抗菌作用。 3.老化对纳米钛改性PE膜灭菌率的影响 纳米钛抗菌ＰＥ膜归于非溶出型抗菌材料，其灭菌作用不会随时刻的延伸而逐步下降、乃至消失。 未经老化与饱尝100h紫外光照耀老化的抗菌PE膜对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽袍黑色变种的灭菌率见表2。由表2可知，PE膜饱尝紫外光照耀老化试验后，灭菌率仍然很高。
钛白粉术语
2019-02-13 10:12:44
折射率：当光从一种介质射入另一种介质时，有时会因速度发作改动而改动方向，这种现象叫做折射，当光从真空射入某一种介质而发作折射时，入射角和折射角的正弦的比值叫做折射率，折射率又称光指数。 白度：白度是表明物质对可见光吸收与反射两部分之比，相对白度是波长和粒度的函数。白度归纳了白色颜料的亮度与色彩两种光学效果。 隐瞒力：隐瞒力是指当一件物体涂以某种涂料时，涂猜中的颜料能隐瞒被涂物体表面的底色，使这底色不能再透过涂料而显露出来的才能。 颜料质量(g)隐瞒力=颜料质量(g)/ 被涂物体表面积(cm2)颜料的隐瞒力越大，则这个数值越小。隐瞒力也可以用每克颜料能隐瞒被涂物体的表面积来表明，就是上一种表明办法的倒数。这种办法表明的颜料隐瞒力越大，则其数值便越大，涂膜便可以越薄，所需的涂料量便越小。 消色力：颜料的消色力，就是这种颜料与另一种色彩的颜料混合后，能使得到的混合物显现它自身颜料的才能。以白色颜料而言，当它与一深色颜料混合后，混合物的色彩越浅，表明它的消色力越强。 吸油量：颜料的吸油量是指每100g颜料，在到达彻底湿润时需求用油的最低质量，吸油量常用百分率来表明。 有用酸：在酸解产品浸取所得的钛液中，硫酸主要以三种不同方式存在：(1)与钛结合的硫酸；(2)与其他金属(主要是铁)结合的硫酸；(3)未被结合的，过剩的游离酸。由于无法独自测定与钛结合的酸和游离酸，只能测定这二者的总和，因而就把二者的总和称为有用酸。 有用酸=与钛结合的酸+游离酸 酸比值：钛液中有用酸与总钛含量之比叫酸比值。酸比值又名酸度系数，通常用F来表明。 钛液的安稳性：安稳性又称安稳度，就是在钛出产中，钛液在条件改动的情况下，有发作前期水解而分出白色胶体粒子的倾向，这种倾向的强弱程度叫做钛液的安稳度。表明这种倾向强弱的特性叫做钛液的安稳性。 钛液的前期水解：一般来说，从酸解后到未进行后期水解之前，钛液中不该含有偏钛酸和正钛酸这两种胶体粒子，可是有时在钛液的浸取、复原、运送和寄存进程中，由于操作不妥或条件改动，而在钛液中呈现上述两种白色胶体物质，这种现象称为钛液的前期水解。 酸解率：溶液中的可溶性钛盐总量(以TiO2计)占所投钛铁矿中所含钛总量(以TiO2计)之百分比，叫做酸解率。 溶液中总钛含量 酸解率(%)=(溶液中总钛含量/矿粉中总钛含量) *100 钛液的残渣：用硫酸分化钛铁矿后，经浸取所得到的溶液，是一种混浊不清的杂乱系统。这种溶液既具有真溶液的性质，又具有胶体溶液的性质，既含有以钛和铁为主的可溶性硫酸盐，又含有不溶性的、颗粒较大的悬浮的机械杂质和颗粒较小的、具有较高安稳性的胶体杂质。后两种不溶性的固体杂质，称之为钛液的残渣。 铁钛比：钛液中总铁含量和总TiO2含量之比叫做铁钛比，其公式如下： 总Fe含量(g/l)铁钛比=总Fe含量(g/l)/ 总TiO2含量(g/l)铁钛比的凹凸，对水解产品的偏钛酸的颗粒巨细和结构有必定的影响。因而在钛出产中，特别是在涂料钛出产时，有必要控制在必定的铁钛比范围内。 钛液的浓缩：钛液中的水是溶剂，是可蒸发的，而钛液中的硫酸氧钛、硫酸钛和硫酸亚铁等是溶质，是不行蒸发的。借助于加热的效果，使钛液中的溶剂(水)逐步气化蒸发而扫除，使溶质的浓度逐步增大，这个进程称为浓缩。 涂料用钛的质量要求：A、白度好；B、研磨潮湿性好；C、耐候性好；D、化学安稳性好；E、粒度小，隐瞒力大，消色力高，不透明度和光泽度好。 水解率：水解率是反映水解完结程度的一个值。即液相TiO2转变成固相TiO2的百分比。水解率的高或低，别离表明钛液中TiO2转变成固相TiO2的转化率的高和低。 沉降率：偏钛酸颗粒在水解后浆液中沉降速度的快慢叫做沉降率。它是反映水解好坏和偏钛酸粒子巨细的一个值。沉降率高，偏钛酸粒子就细；沉降率低，偏钛酸粒子就粗。 [next] 盐处理：偏钛酸在煅烧前参加少数化学品添加剂进行改性处理的进程，称为盐处理，亦称为前处理。 钛的后处理：钛的后处理是对通过损坏的钛粒子进行粒度分级后，将符合要求的粒子进行表面改性处理的进程。 粉化、老化、耐候性：用于室外的漆料，通过日晒雨淋，漆膜逐步被损坏，其表层逐步失去光泽，颜料颗粒离分出来，成为一层可被擦去的疏松粉末，这种现象称为粉化。在粉化的一起，白漆会泛黄，色漆会褪色，这种现象称为漆膜老化。漆膜能耐受这种老化的程度，称为耐候性。 涣散性：涂料的制作，实际上是通过研磨或拌和，将颜料很好地涣散在各种基料的胶粘液体中。颜料在介质中的易涣散程度和在涣散系统中的涣散安稳性，称为涣散性。 硫酸分化钛铁矿的办法：依据参加反响的硫酸浓度和终究反响产品的状况，钛铁矿的酸解办法分为三种，即液相法、两相法、固相法。 固相法酸解：选用80%以上的硫酸，反响剧烈敏捷，在5~30min内完结，反响最高温度达250℃。 熟化的意图：酸解反响后要进行熟化，其意图是让固相物逐步冷却，在这个冷却进程中，让一部分未酸解的矿粉持续与存在的游离酸效果，以利进步酸解率。 钛液的复原：浸取的钛液中既有硫酸亚铁(FeSO4)，又有硫酸高铁Fe2(SO4)3，硫酸亚铁在酸性溶液中是安稳的，只要在pH值大于5时才开端水解；硫酸高铁在pH为2.5的酸性溶液中，即开端水解，生成氢氧化高铁沉积。在偏钛酸洗刷时，当pH到达2.5就会生成氢氧化沉积稠浊在偏钛酸中，待到煅烧时即变成红棕色的三氧化二铁混在产品中，而影响钛的白度。因而，钛液中就不允许有三价铁的存在，有必要把三价铁复原成二价铁。 钛液冷冻结晶的意图：从钛铁矿通过酸解再通过加水浸取所得到的钛液中，含有很多的硫酸亚铁。冷冻结晶的意图主要是使硫酸亚铁成为晶体分出，然后通过过滤，使硫酸亚铁从钛液中别离出来。 钛液的净化：经沉降除掉绝大部分残渣和经冷冻结晶除掉硫酸亚铁晶体后的钛液，尚含有一些沉降不彻底而带来的颗粒细微的微量固相物。这些固相物极细，表面或许带有必定电荷，是一种胶体物质，由于颗粒小，在硫酸亚铁晶体粗滤时，可以穿滤而留在滤液中；别的钛液还存在着除钛以外的可溶性杂质，有害的杂质有必要除掉。将钛液进行过滤，就是除掉固相物，使钛液净化的一种手法。 液浓缩的意图：浓度低的钛液制得的偏钛酸的颗粒较粗，进而制得的钛的颜料功能较差。为使钛液通过水解得到颗粒较细均匀的偏钛酸，进而得到颜料功能优越的钛，就有必要将通过结晶过滤的浓度较低的钛液进行浓缩。 水解先加晶种的效果 由于晶种是决议水解产品粒子形状、巨细和终究产品功能的要害，是诱导热水解正确进行的导游。加晶种有两方面的效果，一是确保制得的粒子巨细恰当和均匀，而且有必定结构的水合二氧化钛；二是能使水解速度加速，使水解效果进行得较彻底，得到较高的水解率和取得优秀颜料功能的钛。 钛液水解的意图：钛液的水解是使二氧化钛组分从液相的钛液转变为固相的偏钛酸，然后与母液中的可溶性杂质别离，以提取纯洁的二氧化钛。 偏钛酸水洗的意图：水洗的意图是运用偏钛酸的水不溶性和杂质离子的水溶性进行液固别离，然后除掉偏钛酸所吸的母液中的很多的铁、硫酸及其他可溶性杂质，使之得到比较纯洁的偏钛酸。 真空过滤洗刷法：运用抽真空构成的压力差，将滤液吸过过滤介质，而将固体吸附在过滤介质表面。水洗时清水不断将溶解的杂质离子带过滤层而除掉。 叶滤机的作业原理：运用一种具有很多毛细孔的物料为介质，在真空的效果下，使溶液从小孔通过，而将固体截留，然后到达固液别离和固体水洗的意图。 漂白的意图：运用三价钛溶液漂白，把氢氧化高铁除掉，煅烧后就不会发生与金红石型钛同晶型结构的Fe2O3，这样钛的白度和消色力就不会下降。 煅烧的意图：在高温下使偏钛酸脱水、脱硫，而且构成具有必定晶型、到达必定质量指标的钛。 损坏钛的意图：经煅烧的钛大都是粒子的聚结物，需通过损坏才能使粒度到达颜料标准的要求，然后取得尽或许高的不透明度及其他颜料功能。 钛包膜的效果：包膜也叫表面处理，就是在钛颗粒表面包上一层特殊的膜，使钛颗粒自身与外面介质(空气或油料)离隔，这样就可以防止钛的光化学活性影响油料的安稳性和防止太阳光中紫外线的直接照耀，然后进步钛的耐候性，使其更适合于室外运用。 无机包膜：在钛浆液中添加无机处理剂，并使其金属离子以氧化物或氢氧化物的方式沉积在钛颗粒的表面，以下降光化学活性，进步耐候性。 有机包膜：在钛浆液中参加有机处理剂，以物理吸赞同化学吸附二种方式吸附在钛颗粒表面，改动钛的表面性质，以改善钛在不同介质中的涣散性。 不透明性：指光对颜料颗粒不能通过的程度。不透明性的巨细，首要取决于颜料的折射率和粒度，当然也与颜料体积浓度及吸油量等次级特性有关。 光泽度：表明某一物质对一投射来的光线的反射才能。反射才能越强，光泽度越大。 色相：就是颜料给予人们的色光感觉。 上色底相：上色底相又称灰漆色彩，它受颜料的均匀粒径及其散射力巨细的影响非常显着。 上色力：上色力是指一种颜料与另一颜料混合后，所给予另一种颜料的上色才能。 钛的类型区别：涂料用钛分为金红石型和锐钛型二种。按世界贯例，金红石型用其英文Rutile的第一个字母R表明，称为R型；锐钛型用其英文Anatase的第一个字母A来表明，称为A型。未经后处理的金红石型和锐钛型别离称为R1和A1型；通过后处理的金红石型和锐钛型别离称为R2、R3和A2型。 我国还把塑料用的锐钛型钛称为AP型；把化学纤维用的锐钛型钛称为AH型。 珐琅用钛质量要求：1.纯度高；②杂质少(若含有Fe2O3或Cr2O3,则产品会发生黄荫)；③颗粒细微而均匀(使熔制时与其他材料易于混合而使在熔制进程中的熔制时易于控制)；④具有很强的折射率和较高的消色力，在瓷釉中作乳浊剂，具有很强的乳浊度和不透明性，使涂搪后涂层薄、润滑和耐酸性强。 电焊条用钛的质量要求：(1)杂质含量少，硫和磷的含量不能超过0.05%，由于硫和磷在焊接时不蒸发而转移到焊缝金属中去，硫能使焊缝发生气泡和热裂缝(热脆性),磷能发生冷裂缝(冷脆性);(2)颗粒小而均匀，45μm筛孔筛余物要少0.5%；(3)视比容在0.8~0.9g/ml之间，如过小则粘性差，在配方中要添加水玻璃用量，致使影响焊接操作的焚烧。
纳米钛白粉的制备方法---水热合成法
2019-01-25 15:50:14
近年来，将微波技术和超临界技术、电极埋弧等新技术引入水热法，合成一系列纳米级陶瓷粉体，使水热法成为最有前景的纳米TiO2合成技术之一。其基本操作是：在内衬耐腐蚀材料的密闭高压釜中，加入纳米TiO2的前体（充填度为60%~80%），按一定的升温速度加热，待高压釜达到所需的温度值，恒温一段时间，卸压后经洗涤、干燥即可得到纳米级的TiO2。水热法为TiO2前体的反应、溶解、结晶提供了一种特殊的物理和化学环境。水热法制备的纳米TiO2粉体具有晶粒发育完整中、原始粒径小、分布均匀、颗粒团聚较少的特点。特别是用水热法制备纳米TiO2，有可能避免为了得到金红厂型TiO2而要经历的高温煅烧，从而效地控制了纳米TiO2微粒间团聚和晶粒长大。水热法合成纳米TiO2的关键问题是设备要经历高温、高压，因而对材质和安全要求较严，而且成本较高。
纳米铬粉
