二价在塑料行业和色母行业的具体应用分析

2022年06月30日

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指南

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本文系统阐述了二氧化钛在塑料工业中的关键应用与技术要求。作为塑料行业第二大、增长最快的二氧化钛应用领域，其用量仅3%–5%，却能显著提升制品的遮盖力、着色力、耐热性、耐候性及耐光性。文章对比了塑料用（粒径0.15–0.3μm）与涂料用二氧化钛的差异，强调其需经有机表面处理（如多元醇、硅烷）以适配低极性树脂的高剪切分散工艺，并避免无机涂层引发的高温挤出气孔问题。针对户外应用（如塑钢门窗、建材），指出须选用金红石型并采用硅/铝/锆等无锌表面处理以增强耐候性。最后归纳塑料对二氧化钛的核心质量要求：高遮盖力（助力轻薄化）、高白度、优异分散性（影响光泽与成本）及强耐候性。

塑料行业是二氧化钛的第二大用户，也是近年来增长最快的应用领域。据了解，目前有50多种二氧化钛专门用于塑料行业。高遮盖力、高消色力，同时可提高塑料制品的耐热性、耐候性、耐光性等性能。

由于塑料制品比油漆和油墨厚得多，不需要很高的颜料体积浓度，加上它具有很高的遮盖力和很强的着色力，一般用量只有3%到5%。它用于几乎所有热固性和热塑性塑料，如聚烯烃(主要是低密度聚乙烯)、聚苯乙烯、ABS、聚氯乙烯等。它可以与树脂干粉或添加剂混合。将增塑剂的液相混合，在将二氧化钛加工成母粒后使用一些增塑剂。

二氧化钛在塑料工业和色母粒工业中的具体应用分析

大多数塑料用二氧化钛的颗粒尺寸都相对较小。涂料用二氧化钛的粒径一般在0.2~0.4μm之间，塑料用二氧化钛的粒径一般在0.1 5~0.3μm之间，这样可以得到蓝色的背景。大多数具有黄色相的树脂或容易变黄的树脂具有遮盖作用。

普通塑料用的二氧化钛一般不经过表面处理，因为二氧化钛表面涂有常规的水合氧化铝等无机材料，当相对湿度为60%时，吸附平衡水约为1%，塑料在高温下挤压。在加工过程中，水的蒸发会导致光滑的塑料表面出现气孔。这种没有无机涂层的二氧化钛通常要经过有机表面处理(多元醇、硅烷或硅氧烷)，因为二氧化钛用于塑料。与涂料用二氧化钛不同的是，前者是通过剪切力加工混合在低极性树脂中，有机表面处理后的二氧化钛在适当的机械剪切力下可以很好地分散。

随着塑料制品应用范围的不断扩大，许多外部塑料制品，如塑料门窗、建材等户外塑料制品，对耐候性也有很高的要求。除了使用金红石型二氧化钛外，还需要进行表面处理。这种表面处理一般不添加锌，只添加硅、铝、锆等。硅具有亲水性和除湿作用，可以防止塑料在高温挤出时因水的蒸发而形成气孔，但这些表面处理剂的用量一般不会太多。