Диоксид титана — белый пигментный краситель, используемый в производстве широкого спектра продукции (от красок до печенья)
Формы
В промышленности используются рутиловая и анатазная модификации TiO2.
Рутиловые пигменты лучше рассеивают свет, лучше покрывают окрашиваемую поверхность (высокая укрывистость), обладают хорошей атмосферостойкостью, не теряют своих свойств под воздействием УФ-излучения. Этот вид диоксида титана выбирают в производстве лакокрасочных материалов, пластмасс и косметики.
Модификация анатаза популярна в производстве декоративной бумаги, резинотехнических изделий, лакокрасочных материалов, мыла, зубной пасты.
Технологии
Производительность диоксида титана хлорным способом выше, чем сульфатным. Технологический процесс первого варианта более сложен, но менее затратен, хотя и предполагает использование богатых титаном руд. Хлорная технология менее опасна для окружающей среды.
Сульфатный метод
Впервые он был использован в начале 30-х годов прошлого века. В качестве исходного продукта используется ильменитовый концентрат. Обрабатывают серной кислотой. В результате гидролиза титанилсульфата и прокаливания метатитановой кислоты получают TiO2.
Хлорный способ
Изобретен в 1950 году. Суть технологии: титаносодержащая руда взаимодействует с газообразным хлором при пониженном давлении, в результате чего образуется TiCl4 со смесью хлоридов металлов (затем они удаляются). Очищенный тетрахлорид титана подвергается процессу окисления под действием высоких температур. На выходе получается ярко-белый диоксид титана.
Характеристики
Нерастворим в маслах, спирте, воде, кислотах.
Инертен к большому количеству химических соединений.
Характеризуется повышенным показателем преломления. Отражает УФ-лучи.
При нагревании меняет цвет (становится желтым), после охлаждения приобретает обычный белый цвет.
Имеет повышенную влагостойкость.
Сочетаемся со всеми веществами, предназначенными для образования пленки.
Отличается высокой атмосферостойкостью.
Может отбеливать различные материалы.
В высокой концентрации обеспечивает хорошее покрытие пластмасс, красок и лаков.
Он действует как фотокатализатор под воздействием ультрафиолетового света.
Доказано, что он нетоксичен.
Не образует комков, смешивается с другими компонентами, равномерно распределяется по составу.
Признан одним из самых популярных наноматериалов.
Сферы применения
TiO2 используется в различных отраслях промышленности.
Лакокрасочная продукция
Входит в состав красок, лаков, эмалей, грунтовок, штукатурок, декоративных покрытий. Белая краска на основе цинка и свинца осталась в прошлом. Теперь диоксид титана действует как белый пигмент. Часто его заменяют мелом или мраморным кальцитом. «Конкуренты» тоже придают конечному продукту белый оттенок, они дешевле TiO2. По этой причине многие краски содержат смесь пигментов.
Диоксид титана делает краску максимально белой, повышает ее укрывистость, стойкость к УФ-излучению. Такие покрытия не стареют, долгие годы сохраняют первоначальную белизну, не дают желтизны покрытия. Они нетоксичны и безопасны. Но высокое качество имеет свою цену. Чем больше в краске мела или мраморного кальцита и меньше двуокиси титана, тем она дешевле