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鈦在塑料和色母行業(yè)中的應用
發(fā)布時間:2015-12-16        瀏覽次數(shù):477        返回列表
塑料工業(yè)是的第二大用戶,是近幾年增長快的領域,年均增長率6%,全500余個鈦牌號中,有50多個牌號是屬于塑料專用的。鈦在塑料制品中的應用,除了利用它的高遮蓋力、高消色力及其他顏料性能外,它還能提高塑料制品的耐熱、耐光、耐候性能,使塑料制品免受UV光的侵襲,改善塑料制品的機械性能和電性能。

  由于塑料制品比油漆和的涂膜厚得多,因此它不需要太高的顏料體積濃度,加上它遮蓋力高,著色力強,一般用量只有3%~5%。幾乎所有熱固性和熱塑性的塑料中都使用它,如聚烯烴類(主要是低密度的聚乙烯)、聚乙烯、ABS、聚氯乙烯等,它既可以與樹脂干粉混合,也可以與含增塑劑的液體相混合,還有一些是把鈦先加工成色母粒后在使用。  

  大多數(shù)塑料用鈦粒徑都較細,通常涂料用鈦的粒徑為0.2~0.4μm,而塑料用鈦的粒徑為0.15~0.3μm,這樣可以獲得蘭色底相,對大多數(shù)帶黃相的樹脂或易泛黃的樹脂有遮蔽作用。

  普通型塑料用鈦一般不經(jīng)過表面處理,因為采用常規(guī)的水合氧化鋁這類無機物包膜的鈦,在相對濕度60%時,其吸附平衡水在1%左右,當塑料在高溫擠出加工時,水分蒸發(fā)會導致光滑的塑料表面出現(xiàn)氣孔,這種未經(jīng)無機物包膜的鈦,一般都要經(jīng)過有機表面處理(多元醇、硅烷或硅氧烷),因為塑料用鈦與涂料用鈦不同,前者是在低極性的樹脂中,通過剪切力加工混合,有機表面處理后的鈦,在適當?shù)臋C械剪切力下,就能比較好地分散。
 
  隨著塑料制品應用范圍的不斷擴大,許多外用塑料制品,如塑料門窗、建筑材料等室外用塑料產(chǎn)品,對耐候性也有很高的要求,除了必須使用金紅石鈦外,還需要進行表面處理,這種表面處理一般不加鋅,只加硅、鋁、鋯等。硅具有親水去濕作用,可防止塑料高溫擠出時因水分蒸發(fā)而產(chǎn)生氣孔,但這些表面處理劑的量一般不太多。 

  塑料的組成包括樹脂、填料、增塑劑及其他助劑(如著色劑、防老劑、阻燃劑等),按產(chǎn)品加工方式可分為塑料薄膜的擠出吹塑成型工藝、塑料板材的擠出成型工藝和塑料注射成型工藝,例如:
  
  塑料薄膜的擠出吹塑成型工藝: 
  樹脂、填料、助劑 制母粒 配料(母粒加樹脂) 吹膜 塑料薄膜 
  該工藝采用的主要設備有雙輥開煉機、吹膜機等。 
  塑料注射成型工藝包括塑化、注射和模塑冷卻三個階段,常用設備有栓塞式注射機、螺桿式注射機等。 

    塑料制品對鈦白質量要求是: 
  1) 遮蓋力:遮蓋力好的鈦白,生產(chǎn)出來的塑料制品更輕更??; 
  2) 白度:決定淺色或白色塑料制品的外觀; 
  3) 分散性:影響塑料制品生產(chǎn)成本,分散不好的鈦白在塑料制品中會影響制品的光滑度和光亮度; 
  4) 耐候性:室外使用的塑料制品以及塑料門窗等必須保證鈦白的耐候性能。 
塑料色母粒是一種高濃縮、高效能的顏色配置品,即顏料以超常濃度均勻分布在載體樹脂中,并形成一定粒徑的顆粒。它主要由核心層(顏料)、偶聯(lián)層(偶聯(lián)劑或表面活性劑)、分散層(潤滑劑或分散劑)、增混層(載體樹脂)等組成,在塑料中作為染色劑使用,廣泛用于吹膜、注塑、熱壓、注塑等塑料制品的生產(chǎn),色母粒著色效果優(yōu)越,使用方便,節(jié)約能源,使用時無粉塵和污水,因此備受用戶的青睞。

  色母粒的發(fā)展速度很快,加之色母粒生產(chǎn)工藝簡單,少目前國內(nèi)的色母粒廠數(shù)以百計,生產(chǎn)規(guī)模、技術水平參差不齊,小的年產(chǎn)幾十噸,大的上萬噸,產(chǎn)品競爭日趨激烈,生產(chǎn)企業(yè)利潤呈下降趨勢,多數(shù)色母粒產(chǎn)品的質量低下。據(jù)不完全統(tǒng)計,用于色母粒生產(chǎn)的鈦白每年2~3萬噸,所使用的金紅石分為高中低三檔,的使用進口金紅石,中檔的使用國產(chǎn)金紅石,低檔的使用國產(chǎn)銳鈦型鈦白。中國的色目粒生產(chǎn)公司惠州太陽神化工,使用進口鈦白生產(chǎn)的色母粒主要用于出口,使用國產(chǎn)鈦白生產(chǎn)的色母粒滿足國內(nèi)市場。由于競爭激烈,使用銳鈦型鈦白的色母粒還有增加的趨勢。
  
  色母??捎糜趯勐纫蚁?、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯和ABS塑料配色。其主要成分有顏料、樹脂、分散劑、體積顏料、熒光增白劑、抗氧劑、抗紫外線劑、抗靜電劑、增韌劑、光亮劑等,鈦在其中作為白色顏料使用,具有無毒、化學性質穩(wěn)定、遮蓋力高、分散性好等優(yōu)點。 

  色母粒生產(chǎn)工藝有幾種,典型的如: 
  顏料、樹脂、分散劑、體積顏料、其他助劑 高速攪拌機 
  雙螺桿機擠出 色母粒 
  色母粒是作為工業(yè)原料,性能優(yōu)劣通常是在后續(xù)產(chǎn)品應用中表現(xiàn)出來(如吹膜或注塑),因此,鈦白在色目粒中的性能也主要體現(xiàn)在色母粒的應用過程中。主要體現(xiàn)在以下幾個方面: 
  1) 鈦白的著色能力:決定相同塑料制品顏色使用的鈦白量; 
  2) 鈦白的白度:決定鈦白含量相同的淺色(白色)塑料制品的外觀; 
  3) 鈦白的分散性:影響色目粒生產(chǎn)成本和塑料制品的外觀、光澤等指標; 
  4) 鈦白的加工性能:影響色母粒生產(chǎn)成本

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