塑料对钛白粉性能的要求

慧正资讯：塑料是二氧化钛颜料的第二大用户，占世界二氧化钛总需求量的18%～20%。二氧化钛在塑料中的加入量随其品种和应用场合而异，一般在0.5%～5%之间。目前塑料产品每年产量在6 000万吨以上，所有对钛白粉的用量约60万吨。

2018年国内塑料制品产量共计6 042.15万吨，较去年有所下降。由于国内环保因素严格控制再生料用量，再生料使用萎缩，中美贸易战大背景下，代加工减少，以上因素导致塑料制品产量下降。塑料制品产量下降，主要影响到再生料的使用上，而对于新料影响不大，国内新料供应量继续增加，国内石化及各个环节新料库存并没有大量积累。

钛白粉在塑料制品中的应用，除了利用它的高遮盖力、消色力以及与其他颜料拼用性能好外，它还能提高塑料制品的耐热、耐光、耐候性能以使塑料制品免受UV光的侵袭，改善塑料制品的机械强度和电性能。几乎所有热固性和热塑性的塑料中都使用它，聚烯烃类（主要是低密度的聚乙烯）、聚苯乙烯、ABS（丙烯腈-丁二烯苯乙烯的共聚物）、聚氯乙烯等。它既可以与树脂粉末干混合，也可以与含增塑剂的液体相混合，还有一些是把钛白粉先经过中间工厂制成色母料后再使用。因此，对用于塑料的二氧化钛的性质要求主要是粒径细、粒径分布均匀，以增强对短波长光线的反射能力和制取色相更好的塑料制品。另外，二氧化钛颜料必须具有良好的耐热性能以及高分散性。所以用于塑料的二氧化钛一般都经过无机包膜和有机包膜处理，与涂料系统一样，户外塑料用二氧化钛应为金红石型，其它可以用锐钛型。

对于塑料用钛白粉，要求粒子细、分散性能好；耐热性和耐光性好，在塑料成型加工的加热和制得成品在日光曝晒和使用过程中不变色。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。而且用钛白粉代替立德粉，则白色颜料的耗量可降低50%~70%。

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，在相对湿度60%时，其吸附平衡水在1%左右，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，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。在色母粒中由于TiO₂的PHR很高，它的易分散性显得更重要，因此对钛白粉的表面处理提出了更高的要求。

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。

钛白粉在聚烯烃（如聚丙烯）中使用时，有时会使塑料的泛黄，这是因为二氧化钛与聚烯烃中的含有酚基的抗氧剂（BHT）发生反应所致，对钛白粉进行适当的有机表面处理可减轻这种泛黄的效应。

在含有铅稳定剂的硬聚氯乙烯中，在有紫外光照射的情况下，二氧化钛会促使树脂变灰，这是因为经紫外光照射后的二氧化钛会还原成Ti₂O₃，使铅稳定剂中的铅析出，这种反应是可逆的。但是在软聚氯乙烯和使用锡稳定剂的硬聚氯乙烯中不会发生，同样在三聚氰胺甲醛树脂中使用，也因为树脂本身的还原性，加上紫外线的作用，也能使三聚氰胺装饰板变（灰）色，如果要在上述材料中使用时，一定要选用化学活性小的高耐候性金红石型钛白粉。

综上所述，塑料制品对钛白粉质量要求如表1所示。