Titaanidioksidin dispergoitumiseen vaikuttavat tekijät
1, sähkövastus
Rutiilititaanidioksidin pintakäsittelyssämme on yleensä vaikea välttää suuren epäpuhtausionien määrän joutumista, joista anionit, kuten SO42+, Cl- ja kationit, kuten Na+, ovat yleisiä. Vaikka tuotantoprosessin olosuhteet vaihtelevat valmistajittain, niillä kaikilla on haitallinen vaikutus lopputuotteen dispergoituvuuteen.
Tästä syystä tuotteesta on tarpeen poistaa epäpuhtaudet pintakäsittelyn jälkeen, ja tämä indikaattori ilmaistaan usein ominaisvastusmittauksella.
2, järjestelmän PH-arvo
Titaanidioksidin valmistuksen aikana itse pH-arvo vaihtelee huomattavasti. Tämän indikaattorin vaikutuksen dispergoituvuuteen ymmärtäminen auttaa meitä hallitsemaan titaanidioksidin pH-arvoa tehokkaammalla alueella ja parantamaan titaanidioksidin dispergoitumista vesisysteemissä mahdollisimman paljon.
Järjestelmän PH-arvo tulee myös olemaan tärkeä tekijä, joka vaikuttaa rutiilititaanidioksidin dispergoitumiseen vesipitoisissa järjestelmissä, jotka ovat lähellä ihannetilaa, ja sen vaikutusmekanismin pääasiallinen mekanismi saattaa silti johtua kaksoissähkökerroksesta.
3. Pinnan kemialliset ominaisuudet
Käytännössä vesipohjaisissa pinnoitusjärjestelmissä ξ-potentiaali kasvaa nopeasti titaanidioksidin yksikköadsorption kasvaessa, mutta kun ξ-potentiaali nousee tietylle tasolle, kasvu hidastuu asteittain. Tämä osoittaa, että titaanidioksidihiukkasten on saavutettava tietty adsorptiokapasiteetti, jotta niillä olisi tietty varausstabiilisuus, millä on kauaskantoisia vaikutuksia vesiohenteisten pinnoitteiden varsinaiseen formulointiin.
Titaanidioksidin hiukkasten hienostuessa pintaatomien osuus kasvaa. Eri pH-arvoilla veteen dispergoituneen jauheen pintakemialliset ominaisuudet määräytyvät hiukkasen pinnalle adsorboituneiden H+- ja OH-hiukkasten perusteella.
4, Vesipohjaisen pinnoitteen dispergointiaineen vaikutus titaanidioksidijauheen ominaisuuksiin
Edellyttäen, että titaanidioksidipitoisuus pysyy muuttumattomana, adsorption määrä yksikköä kohti on suoraan verrannollinen dispergointiaineen pitoisuuteen. DLVO-kolloidisen stabiilisuuden teorian mukaan kolloidimassojen välillä on van der Waalsin vetovoima, ja massat ovat lähellä toisiaan kaksoissähkökerroksen päällekkäisyyden ja repulsion vuoksi, kolloidin stabiilisuus riippuu mm. massojen välisen vetovoiman ja torjunnan suhteellinen suuruus. Lietteen valmistuksessa erittäin dispergoituneen ja stabiilin lietteen saamiseksi käytetään yleensä joitain polymeerielektrolyyttejä parantamaan sen suspensioominaisuuksia.
Dispergointiaineen lisääminen lisää ξ-potentiaalin absoluuttista arvoa hiukkasen pinnalla, mikä johtuu dispergointiaineen lisäämisestä, negatiivisesti varautuneiden anionisten dispergointiaineen ryhmien adsorboituminen titaanidioksidihiukkasten pintaan, jolloin negatiivinen varaus hiukkasen pinnalla kasvaa, Suurin varaustiheys hiukkasten pinnalla ja suurin sähköstaattinen repulsio hiukkasten välillä, joten lietteellä on paras dispersio. Siksi korkean kiintoainepitoisuuden omaavan titaanidioksidilietteen valmistuksen parhaan pH-arvon tulisi olla 8–9.
5, Vesipohjaisen pinnoitteen dispergointiaineen vaikutus titaanidioksidilietteen reologisiin ominaisuuksiin
Suspension reologiset ominaisuudet määräytyvät lietteen kiintoainepitoisuuden ja hiukkasten välisen vuorovaikutuksen perusteella. Vesiväliaineessa oleva titaanidioksidijauhe on altis agglomeroitumiselle tai flokkuloitumiselle, mikä vaikuttaa lietteen stabiilisuuteen ja tasaisuuteen. Dispergointiaineen lisääminen ei vain paranna jauheen pintaominaisuuksia, vaan sillä on myös suurempi vaikutus titaanidioksidisuspension reologiseen käyttäytymiseen, lisäämällä dispergointiainemenetelmällä voidaan saada matala viskositeetti, korkea stabiilisuus ja pinnoituslietteen hyvä tasaisuus.
Mutta liian paljon dispergointiaineita, ylimääräisiä dispergointiainemolekyylejä muodostavat verkostorakenteen, mikä rajoittaa hiukkasten välistä liikettä ja tekee reologiasta huonon.
