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钛白粉在塑胶中的应用 (2008/02/27 19:17)

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钛白粉

它之所以被廣泛使用，是因為當其摻入塑膠製品時，它可有效地散射可見光而賦予白度(WHITENESS)，亮度(BRIGHTNESS)和不透明度(opacity)。它之所以被广泛使用，是因为当其掺入塑胶制品时，它可有效地散射可见光而赋予白度(WHITENESS)，亮度(BRIGHTNESS)和不透明度(opacity)。即使在最嚴苛的處理條件下，它都具有化學惰性，不可溶性和熱穩定性。即使在最严苛的处理条件下，它都具有化学惰性，不可溶性和热稳定性。商用鈦白粉有二種結晶型式─Ｒ型(Rutile)和Ａ型(anatase)。商用钛白粉有二种结晶型式─Ｒ型(Rutile)和Ａ型(anatase)。Ｒ型(TiO2)鈦白粉較為常用，因其較能有效地散射光線，較Ａ型穩定且不易起光反應。Ｒ型(TiO2)钛白粉较为常用，因其较能有效地散射光线，较Ａ型稳定且不易起光反应。

市面上各種品級的鈦白粉，很少是純二氧化鈦的。市面上各种品级的钛白粉，很少是纯二氧化钛的。大部份都是經過沈澱(precipitation)或機械摻合(mechanical blending)之無機（少部份有機）處理而在二氧代鈦微粒表面形成沈積層，諸如鋁(alumina)和矽(silica)等之無機物表面處理將可使顏料有一種或多種重要性能的改進，如遮蓋力(hiding power)、分散容易性(ease of dispersion)、耐候性(weatherabiity)和抗褪色性(discoloration resistance)。大部份都是经过沉淀(precipitation)或机械掺合(mechanical blending)之无机（少部份有机）处理而在二氧代钛微粒表面形成沉积层，诸如铝(alumina)和矽(silica)等之无机物表面处理将可使颜料有一种或多种重要性能的改进，如遮盖力(hiding power)、分散容易性(ease of dispersion)、耐候性(weatherabiity)和抗褪色性(discoloration resistance)。有機物的表面處理可使顏料在特定的塑膠系統中易於分散。有机物的表面处理可使颜料在特定的塑胶系统中易于分散。但，很不巧地，單一表面處理所製造出之顏料，並不能在所有的塑膠應用中皆有最大的使用價值；而研發不同品級的鈦白粉以滿足不斷變換需求的塑膠及塗料工業，乃是我們持續研究的目標。但，很不巧地，单一表面处理所制造出之颜料，并不能在所有的塑胶应用中皆有最大的使用价值；而研发不同品级的钛白粉以满足不断变换需求的塑胶及涂料工业，乃是我们持续研究的目标。

(一)、物理特性 (一)、物理特性

在塑膠的應用中，鈦白粉是較受歡迎的顏料，因其在低顏料含量下，可提供最佳的散射效果。在塑胶的应用中，钛白粉是较受欢迎的颜料，因其在低颜料含量下，可提供最佳的散射效果。除了光學性質外，其他重要的產品特性，亦可決定鈦白粉等級，以適用於特殊的用途。除了光学性质外，其他重要的产品特性，亦可决定钛白粉等级，以适用于特殊的用途。一些重要的產品特性將在本章予以討論。一些重要的产品特性将在本章予以讨论。

鈦白粉、(TiO2)乃是目前用於塑膠工業上最重要的白色顏料钛白粉、(TiO2)乃是目前用于塑胶工业上最重要的白色颜料

(二)、鈦白粉光學性質(Optical Properties) (二)、钛白粉光学性质(Optical Properties)

在選擇商用鈦白粉時需考慮遮蓋力，著色強度，底色和色澤(color)等基本的光學性質。在选择商用钛白粉时需考虑遮盖力，着色强度，底色和色泽(color)等基本的光学性质。白色顏料的遮蓋力和著色強度顯示其對光的散射效果，遮蓋力顯示白色顏料使塑膠系統不透明的能力，而著色強度則顯示白色顏料對有色塑膠系統所提供的白度(whiteness)和亮度(brightness)。白色颜料的遮盖力和着色强度显示其对光的散射效果，遮盖力显示白色颜料使塑胶系统不透明的能力，而著色强度则显示白色颜料对有色塑胶系统所提供的白度(whiteness)和亮度( brightness)。因為較容易度量，著色強度最常用來表示白色顏料的光散射效率。因为较容易度量，着色强度最常用来表示白色颜料的光散射效率。為度量相對著色強度，在每公克鈦白粉試品中摻入0.008公克碳里黑，使用這種混合的黑色顏料組群(Master batch)分散於塑膠之中，其所產生之灰色塑膠製成均勻，不透明的塑膠片(Sheets)或模製碎片(molded chips)。为度量相对着色强度，在每公克钛白粉试品中掺入0.008公克碳里黑，使用这种混合的黑色颜料组群(Master batch)分散于塑胶之中，其所产生之灰色塑胶制成均匀，不透明的塑胶片(Sheets)或模制碎片(molded chips)。有最大光散射放率的鈦白粉試品可提供最淺的灰色和最佳的光反射性。有最大光散射放率的钛白粉试品可提供最浅的灰色和最佳的光反射性。

鈦白粉、(TiO2)乃是目前用於塑膠工業上最重要的白色顏料钛白粉、(TiO2)乃是目前用于塑胶工业上最重要的白色颜料

鈦白粉的底色(UNDERTONE)對於著色的色澤具有影響。钛白粉的底色(UNDERTONE)对于着色的色泽具有影响。底色因鈦白粉微粒大小而不同，它無法以乾粉末或白色塑膠的外觀來評定之。底色因钛白粉微粒大小而不同，它无法以干粉末或白色塑胶的外观来评定之。底色通常被敘述為，用三濾鏡分光儀(three filter colorimeter)所度量出在灰著色中(gray tint)藍色對紅色的反射比。底色通常被叙述为，用三滤镜分光仪(three filter colorimeter)所度量出在灰着色中(gray tint)蓝色对红色的反射比。（底色＝藍反射／紅反射）。（底色＝蓝反射／红反射）。受過訓練的觀察者可看出灰著色中0.01差異的底色。受过训练的观察者可看出灰着色中0.01差异的底色。

在某些透明性應用中，傳透光(transmitted light)之外觀(appearance)至為重要。在某些透明性应用中，传透光(transmitted light)之外观(appearance)至为重要。含小顆粒鈦白粉品級的白顏料和類似產品含大顆粒鈦白粉者相較之下，其傳透外觀較為黃，因而在某些產品的製造，如粗膠瓶、燈罩等等，中性或黃底色的鈦白粉品級較受喜用。含小颗粒钛白粉品级的白颜料和类似产品含大颗粒钛白粉者相较之下，其传透外观较为黄，因而在某些产品的制造，如粗胶瓶、灯罩等等，中性或黄底色的钛白粉品级较受喜用。在配色時，使用正確底色的鈦白粉對精確配色而言，至為重要。在配色时，使用正确底色的钛白粉对精确配色而言，至为重要。這種底色差很難用顏料來補救。这种底色差很难用颜料来补救。

當單獨使用鈦白粉於全然無色的塑膠系統中時，其顏色為鈦白粉之外觀，和底色完全沒有關係。当单独使用钛白粉于全然无色的塑胶系统中时，其颜色为钛白粉之外观，和底色完全没有关系。

大部份商用的鈦白粉品級在顏色上不會有明顯的變化，然而，不確定因素會導致低劣的顏色：大部份商用的钛白粉品级在颜色上不会有明显的变化，然而，不确定因素会导致低劣的颜色：

污染(contamination)污染(contamination)
鈦白粉和樹脂或添加劑(additives)的反應熱安定性(heat stability)失效钛白粉和树脂或添加剂(additives)的反应热安定性(heat stability)失效

顏色(color)和底色(undertone)有時令人混淆不清。颜色(color)和底色(undertone)有时令人混淆不清。需注意，上述任何一種狀況都可能導致藍底色的鈦白粉呈現黃顏色。需注意，上述任何一种状况都可能导致蓝底色的钛白粉呈现黄颜色。粒子大小不同的鈦白粉品級而有相同顏色者並非不尋常。粒子大小不同的钛白粉品级而有相同颜色者并非不寻常。亮度(brightness)(＝綠反射(green reflectance)和黃度係數(yellowness index×)[＝100×(紅反射--藍反射)/綠反射]乃用以描述白塑膠系統之顏色之最常用詞。亮度(brightness)(＝绿反射(green reflectance)和黄度系数(yellowness index×)[＝100×(红反射--蓝反射)/绿反射]乃用以描述白塑胶系统之颜色之最常用词。

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