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鈦白粉無機(jī)包膜工藝介紹
硅包膜
范基隆等人對(duì)R型鈦白粉采用硅酸鈉做硅包膜處理，實(shí)驗(yàn)得出了最適宜的包硅條件：pH值在9.0左右，溫度在65~80℃，漿液固含量在40%左右，加料時(shí)間60min。相關(guān)研究普遍認(rèn)為溫度在70~100℃，pH值在9.5~11，漿液固含量較低，加料速度較快。硅包膜工藝成本低，易操作，但對(duì)提高鈦白粉耐候性效果相對(duì)較弱，并且包膜條件不同也影響實(shí)際效果，廠家之間存在差異。
鋁包膜
單包鋁的過程在前人的工作中已進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究，在高溫或高pH值環(huán)境下，容易形成勃姆石型水合氧化鋁絮狀及片狀包覆；在低溫且低pH值下，容易形成無定形膜狀包覆。在高溫、高pH值條件下形成的晶態(tài)包覆層穩(wěn)定性較高。山東道恩鈦業(yè)有限公司研究發(fā)現(xiàn)后續(xù)的包膜過程中，當(dāng)包鋁條件為pH5.0，65℃時(shí)，二氧化鈦表面包氧化鋁能形成連續(xù)、致密膜層。鋁包膜工藝同樣相對(duì)簡(jiǎn)單，成本較低，但提升鈦白粉耐候性的效果與硅包膜不相上下。
硅鋁復(fù)合包膜
單包硅過程中形成膜狀包覆較佳的條件pH值在9.0左右，溫度在65~80℃，單包鋁過程中形成膜狀包覆較佳的條件為pH5.0，65℃。在此基礎(chǔ)上，范基隆等人研究硅鋁復(fù)合包膜發(fā)現(xiàn)，對(duì)硅鋁共沉積包覆考察了pH值、溫度、硅鋁包覆量比等因素對(duì)膜層形貌的影響，得出適宜的復(fù)合包覆條件是：溫度為65℃，將pH值從9.0緩慢降至5.0，鋁包覆量2%。硅鋁復(fù)合包膜對(duì)提升鈦白粉耐候性效果遠(yuǎn)超硅、鋁包膜，但操作工藝相對(duì)復(fù)雜，成本因素也不可忽視。
鋁磷雙層包膜
鋁磷雙層包膜工藝，通過改變鋁鹽和磷酸鹽加量，對(duì)鋁磷包膜試樣進(jìn)行耐光性檢測(cè)，鋁、磷包膜量分別為4.5%～4.8%、0.8%～0.9%和鋁、磷包膜量分別為＞5%、0.6%～0.7%時(shí)，鈦白粉的△E最小，即耐候性最好。
鋁磷雙層包膜，即單次包膜處理后，熟化一定時(shí)間，在進(jìn)行二次包膜處理，經(jīng)過洗滌、干燥、氣流粉碎等操作，得到的雙層包膜。與單鋁、單硅包膜相比，可以得到較好的耐光性能提升，更能滿足行業(yè)使用要求。
鋯磷雙層包膜
鋯磷雙層包膜工藝，通過改變鋯鹽和磷酸鹽加量，對(duì)鋯磷包膜試樣進(jìn)行耐光性檢測(cè)。由圖2可以看出，鋯、磷包膜量分別控制在＞0.3%、0.02%~0.10%時(shí)，鈦白粉的△E最小，耐候性最好。
鋯磷包膜技術(shù)能夠有效提高鈦白粉的耐候性，性能達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品水平。但存在技術(shù)難點(diǎn)，即鋯磷的加量控制。
鋁鋯復(fù)合包膜
對(duì)Al2O3與SiO2包膜的研究國(guó)內(nèi)相對(duì)較多，但對(duì)ZrO2/Al2O3的研究卻很少見有報(bào)道。鄒建新等人通過對(duì)金紅石鈦白粉進(jìn)行表面鋯鋁包膜實(shí)驗(yàn)，得到了提高了耐候性的鈦白粉。
ZrO2/Al2O3包膜后的TiO2顏料特性值如表1所示。顏料特性值符合基本要求,且部分指標(biāo)達(dá)到日本R930標(biāo)樣水平。
ZrO2包覆量獲得的包膜鈦白的光催化活性值。包覆的量達(dá)到1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),以TiO2計(jì))時(shí),光催化活性值為0.05,耐候性最高。樣品4#是國(guó)內(nèi)某廠單鋁包膜鈦白粉的光催化活性值,顯然,鋯鋁包膜效果強(qiáng)于單鋁包膜。
鋯鋁包膜的最佳pH要求在9.5~10.5之間， ZrO2包覆量達(dá)到1.0%及Al2O3包覆量為4.0%，技術(shù)要求高，這也許是此項(xiàng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)。鋯鋁包膜提升鈦白粉耐候性的性能優(yōu)異，遠(yuǎn)超單鋁包膜等技術(shù)，產(chǎn)品效果可對(duì)標(biāo)國(guó)外相應(yīng)產(chǎn)品，但技術(shù)要求高與成本高居不下一直制約著該項(xiàng)工藝的發(fā)展與推廣。
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