Роль диоксида титана в белом суперконцентрате

Диоксид титана (TiO2) — самый широко используемый белый пигмент в индустрии пластмасс, обеспечивающий исключительную непрозрачность, белизну и укрывистость. В белом суперконцентрате TiO2 обычно загружается на 40–75%, и выбор его марки — кристаллическая форма, размер частиц и поверхностная обработка — оказывает решающее влияние на оптические характеристики и поведение при переработке готового продукта.

Мировое производство TiO2 делится между хлоридным и сульфатным процессами, оба дают две кристаллические формы: рутил и анатаз. Для пластмасс рутил является доминирующим выбором благодаря своим превосходным оптическим и атмосферным свойствам.

Рутил против анатаза

Свойство	Рутил	Анатаз
Показатель преломления	2,73	2,55
Непрозрачность (укрывистость)	Выше	Ниже (на 20–30% меньше)
Фотокаталитическая активность	Низкая (атмосферостойкий)	Высокая (вызывает меление)
УФ-поглощение	Сильнее	Слабее
Рекомендуемое использование	Наружное, долговечное, высокая непрозрачность	Внутреннее, чувствительное к стоимости
Относительная стоимость	Выше	Ниже

Рутил — стандарт для пластмасс, поскольку его более высокий показатель преломления даёт лучшую непрозрачность, а его более низкая фотокаталитическая активность предотвращает деградацию полимера (меление и охрупчивание) под воздействием УФ. Анатаз иногда используется для внутренних применений, где стоимость имеет первостепенное значение, а атмосферное воздействие не вызывает опасений.

Поверхностные обработки

Коммерческие пигменты TiO2 подвергаются поверхностной обработке для улучшения дисперсии и снижения фотокаталитической активности. Распространённые обработки включают:

• Покрытие оксидом алюминия (Al2O3): Снижает фотоактивность, улучшает атмосферостойкость и дисперсию.
• Покрытие диоксидом кремния (SiO2): Дополнительно снижает фотоактивность для требовательных наружных применений.
• Органическая (полиол/силоксан) обработка: Улучшает смачивание и дисперсию в неполярных полимерах, таких как PE и PP.

Для полиолефинов стандартом является рутил с алюмоорганической обработкой. Для наружного PVC и конструкционных пластиков рутил с алюмосиликатной обработкой обеспечивает максимальную долговечность.

Загрузка TiO2 и непрозрачность

Содержание TiO2 в белом суперконцентрате обычно составляет от 40% до 75%:

• 40–50% TiO2: Белый суперконцентрат общего назначения для стандартной непрозрачности.
• 60–70% TiO2: Марки с высокой непрозрачностью для тонких плёнок и лёгких контейнеров.
• 75% TiO2: Максимальная укрывистость для требовательных применений, но требует тщательной дисперсии.

Ниже определённой концентрации TiO2 непрозрачность резко падает, поскольку частицы располагаются слишком близко и рассеивают свет неэффективно. Этот «эффект скученности» означает, что простое добавление большего количества TiO2 даёт убывающую отдачу — хорошая дисперсия и правильное расстояние между частицами важны не меньше, чем общая загрузка.

Выбор правильного белого суперконцентрата

1. Внутренний общего назначения: 40–50% рутила, алюмоорганическая обработка, стандартная дисперсия.
2. Наружный долговечный: 60% рутила, алюмосиликатная обработка, атмосферостойкая марка.
3. Тонкая плёнка / высокая непрозрачность: 70–75% рутила, высокая дисперсия, низкое гелеобразование.
4. Пищевой контакт: Рутил с поверхностной обработкой, соответствующей FDA/EU 10/2011.

Заключение

Выбор марки TiO2 — кристаллическая форма, поверхностная обработка и загрузка — определяет белизну, непрозрачность и долговечность белого суперконцентрата. MHK Color предлагает белый суперконцентрат от 40% до 75% TiO2 с использованием рутильного пигмента с поверхностными обработками, подобранными под применение. Сообщите нам вашу базовую смолу, толщину детали и предназначен ли продукт для внутреннего или наружного использования, и мы порекомендуем оптимальную марку и загрузку TiO2.