來源： admin 發布時間：2020-12-30 13:27
二氧化鈦的外表電荷是影響其渙散功能的最主要要素之一，利用電斥力來堅持二氧化鈦在渙散介質中的渙散穩定性是一個常用并且行之有效的辦法。
純二氧化鈦屬于中性至兩性氧化物，金紅石型二氧化鈦的等電點為4.7、銳鈦型為6.2，外表帶負電荷。但是因為在制作過程中以及在渙散介質中吸附離子的影響，常常使二氧化鈦帶上不同的電荷，其離子類型、濃度高低及水合程度的巨細都是影響要素之一，這些要素支配著二氧化鈦粒子周圍雙電層中所持有的電荷數量，也就是ζ電位的巨細.
二氧化鈦經外表處理后，可以明顯改動二氧化鈦粒子外表所帶的電荷，因此也影響到二氧化鈦在各種介質中的渙散功能。通常運用的Al2O3和SiO2外表處理類型的二氧化鈦，一般二氧化鈦側帶正電荷，包膜側帶負電荷。
用Al2O3和SiO2包膜時，其Al2O3/SiO2之比是一個重要要素，一般Al2O3/SiO2>1,外表帶正電荷，如<1，外表帶負電荷，而用TiO2進行外表處理對電荷的影響不大，并且能進步渙散性增加樹脂的吸附量，Rechmann在研討Al2O3-SiO2包膜對二氧化鈦的光澤、消色力的影響時，認為主要是Al2O3/SiO2的份額而不是Al2O3和SiO2的加量多少。用不同Al2O3/SiO2份額進行外表處理后的二氧化鈦在水系和非水介質中的渙散功能見表3和表4。
表3 金紅石型TiO2在水中的渙散性
|
外表處理 pH
|
渙散度
|
||||||||||
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
|
|
Al2O3
|
◎
|
◎
|
◎
|
×
|
×
|
×
|
×
|
×
|
◎
|
◎
|
◎
|
|
Al2O3＞SiO2
|
◎
|
◎
|
◎
|
×
|
×
|
×
|
×
|
×
|
◎
|
◎
|
◎
|
|
Al2O3＜SiO2
|
×
|
×
|
△～○
|
○
|
◎
|
◎
|
◎
|
◎
|
◎
|
◎
|
◎
|
表4 TiO2在非水介質中的渙散度
|
外表處理Al2O3/Al2O3+SiO2
|
非水介質中的渙散度/%
|
||||||||
|
混二甲苯
|
CCl4
|
醋酸乙酯
|
正丁醇
|
丙酮
|
DMF
|
甲醇
|
乙二醇
|
DMSO
|
|
|
0.3
0.4
0.8
|
0
0
0
|
0
0
0
|
0
0
0
|
50
0
80
|
72
20
0
|
85
90
80
|
70
65
95
|
95
95
95
|
80
80
85
|
外表處理不同不僅影響到二氧化鈦粒子上電荷的改變，并且還能改動其外表積和等電點時的pH,一般SiO2包膜量多等電點趨向于酸性側，Al2O3包膜量多則趨向于堿性側，按照ZnO>Al2O3>TiO2>SiO2的次序等電點升高，堿性加強，這樣制作二氧化鈦時，就可以通過改動Al2O3/SiO2份額來獲得二氧化鈦粒子外表上的電荷改變，然后可以改動顏料的工作特性。表5為不同外表處理類型二氧化鈦等電點的改變狀況。
表6和表7為通過不同外表處理的二氧化鈦在丙烯酸和水中的電荷改變。
假如二氧化鈦外表所吸附的離子很少或沒有，成果粒子呈性，那時的pH就是它的等電點。二氧化鈦顆粒在有電荷的存鄙人，在渙散介質中的有效粒徑應該是這個粒子本身加上這兩層雙電層的厚度，金紅石型TiO2在庚醇中的雙電層經計算大約在1μm左右，假如粒子太小，因為布朗運動的碰撞使粒子接觸在一起(或受拌和、包裝揉捏的影響)，這時范德華引力和靜電引力會使粒子凝集在一起，但增大樹脂分子量，顏料顆粒上的電荷就顯得不很重要，困為大的樹脂分子可以按捺顏料粒子的運動。
表5 二氧化鈦的包膜類型與等電點
|
序號
|
包膜類型
|
Al2O3/Al2O3+SiO2/%
|
等電點
|
|
1
|
未包膜
|
|
3.8
|
|
2
|
Al2O3
|
1.0
|
8.1
|
|
3
|
SiO2
|
0
|
2.0
|
|
4
|
Al2O3+SiO2混合
|
0.63
|
6.8
|
|
5
|
Al2O3+SiO2混合
|
0.63
|
6.1
|
|
6
|
Al2O3在SiO2上
|
0.64
|
7.4
|
|
7
|
SiO2在Al2O3上
|
0.66
|
4.5
|
|
8
|
Al2O3+SiO2混合
|
0.49
|
5.1
|
|
9
|
Al2O3+SiO2混合
|
0.33
|
2.5
|
表6 丙烯酸涂料中TiO2顏料的電荷
|
二氧化鈦的處理
|
電荷
|
二氧化鈦的處理
|
電荷
|
|
無處理
|
±
|
Al2O3-SiO2-Tio2處理
|
+
|
|
Al2O3-TiO2處理
|
++
|
||
|
Al2O3-SiO2處理
|
+
|
Al2O3-SiO2①-Tio2處理
|
－
|
注：SiO2①為SiO2包膜量多的場合。
表7 TiO2顏料在水中的電荷
|
二氧化鈦的處理
|
pH=5(醋酸)
|
pH=7
|
pH=9(氨)
|
|
無處理
|
±
|
－ －
|
－ －
|
|
Al2O3-TiO2處理
|
++
|
±
|
±～—
|
|
Al2O3-SiO2-TiO2處理
|
+
|
－
|
－
|
|
Al2O3-SiO2處理
|
+
|
－
|
－
|
|
Al2O3-SiO2①-TiO2處理
|
+
|
－
|
－ － －
|
注：SiO2①為SiO2包膜量多的場合.
15966648960
