二氧化钛可用于各种应用,如油漆、涂料、塑料和层压板中的颜料基。在TiO的两个生产过程中2生产者和生产过程中的油漆、涂料和复合材料,避免了TiO的凝聚和团聚2色散是很重要的。TiO的表面化学2在测量电动声波振幅(ESA)时,可以通过调节pH值来控制色散,例如避免色散絮凝。这意味着色散的ζ势不应该等于或接近于零。Zeta势是粒子表面有效电荷的一个维度,是粒子与溶液中离子的相互作用以及粒子之间相互作用的一个维度。表征了(在水分散体系中)TiO的绝对表面电荷2在单位(mV)中,颜料是负的还是正的,为产品的最终应用提供了一个决定性的参数。zeta电位取决于溶剂种类、溶液中离子的性质和数量(比电导率)和pH值。它也是决定整个色散稳定性的主要因素。

材料,测量技术和设备“,

应用材料和测量技术如下。测量TiO2分散在TINOX Chemie GmbH Düsseldorf进行。五TiO2测试了不同后处理的颜料在水分散中的等级。

材料

水TiO2分散10% wt, 0.1 M HCl和0.1 M NaOH (p. A.)

技术

  • 带有可编程滴定器的ESA测量系统。具有500千赫测量频率的超灵敏探头。
  • ESA测量单元,pH传感器,电导率和温度传感器,可调搅拌器,以防止在测量过程中沉淀。

结果与讨论

用ESA测量电动力声幅,可以清楚地区分不同等级TiO的静电特性2在水分散体系。

图1中的测量结果表明,不同的TiO2各等级在等电点IEP和zeta电位上差异显著。处理TiO2在IEP范围之外的分散剂避免了任何类型的絮凝。在一个极端的区域选择pH值可能是一个不利的关于颜料表面的静电性质和分散中的离子电荷。随着Al含量的增加2O3./ SiO2TiO的后处理2随着SiO的增加,基材等电点IEP向碱性ph转变2处理后表面正电荷减少。

有经验的用户和专家都知道,例如,Al2O3.和SiO2化合物已经在TiO中使用了几十年2后处理过程。然而,在后处理类型上不断改进,例如在壳结构(致密、连续)、结构(异质、均质)、层厚等的定向控制上。

本研究的附加价值在于方法。TINOX技术服务采用高度集中的技术配方测量系统。在工艺过程中,分散体经常被发现高度浓缩、浑浊、着色、回火或受到添加剂配方的静电影响。在大型处理容器中,强大的搅拌器往往能抑制沉淀。本文的稳定性分析报告了所有这些工艺条件。

TiO的表面化学2在测量过程中,通过调节pH值、添加添加剂和搅拌条件,可以同时记录地控制分散度。因此,ESA技术是TINOX TiO的一个有价值的工具2产品集约化。

结论

高浓度色散的电动声波振幅(ESA)测量是一种特殊的测量方法。欧空局技术已被开发用于一系列不同的应用。

在工艺过程中,分散体经常被发现高度浓缩、浑浊、着色、回火或受到添加剂配方的静电影响。在大型处理容器中,强大的搅拌器往往能抑制沉淀。上述工艺条件均可通过ESA进行稳定性分析。分析的结果,高度浓缩的样品与分散的粒子在原料和最终产品的电动力学性质直接相关。

ESA测量程序

ESA方法是一种用于表征色散中粒子电荷稳定性的电声测量技术。由交流源产生的振荡电压被应用到悬浮液、色散或乳液上。色散中的带电粒子随外加电场的频率振动。可以应用一个或多个频率。声波是由粒子在这些频率下振荡而产生的。这些声波的振幅就是电动声波振幅(ESA)。ESA信号与粒子的动态迁移率成正比,而粒子的动态迁移率又与粒子在色散中的zeta势成正比。为了使用这种效果,需要在分散介质和粒子之间有一定的密度差。对于可评估的信号,密度差必须至少为0.2克/厘米3..测量可以用水溶液和酒精溶液中的分散剂和糊状配方进行。

参见原文https://tio2.info/2019/07/29/Research-on-TiO2-pigment-posttreatment-and-it%C2%B4s-influence-on-Electrostatic-Stability-of-technical-dispersion-at-TINOX-Chemie-GmbH/.欲了解更多信息,请访问tinoxchem.com

德国TINOX CHEMIE GMBH, Düsseldorf