鈦白粉是重要的白色顏料，現(xiàn)有國標(biāo)中未對鈦白粉的應(yīng)用性能指標(biāo)檢測予以規(guī)范，下面介紹的是鈦白粉在主要的應(yīng)用領(lǐng)域涂料和塑料行業(yè)的應(yīng)用性能檢測，主要是關(guān)于鈦白粉在塑料行業(yè)應(yīng)用性能檢測。參照塑料行業(yè)的檢測標(biāo)準(zhǔn)，形成針對塑料行業(yè)應(yīng)用的鈦白粉應(yīng)用指標(biāo)的檢測方法，為鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)提供簡潔、準(zhǔn)確的產(chǎn)品應(yīng)用性能測試結(jié)果，從而為企業(yè)明確產(chǎn)品銷售方向提供依據(jù)。
鈦白粉是一種重要的無機(jī)化工原料，無毒、 對健康無害，它是最重要的白色顏料，占全部白色顏料使用量的80%，也是鈦系的最主要產(chǎn)品，世界上90%的鈦資源都用來制造鈦白粉，是僅次于合成氨和磷化工的第三大無機(jī)化學(xué)品（以價(jià)值計(jì)）。許多發(fā)達(dá)的國家都把鈦白粉列入關(guān)鍵化學(xué)品行列，在某些國家和地區(qū)，其消費(fèi)量與國民生產(chǎn)總值（GNP）成正比，甚至把鈦白粉的消費(fèi)量作為衡量一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平高低的重要標(biāo)志之一。鈦白粉在已知白色顏料中折射率最高（金紅石型2.71、銳鈦型2.55），具有極高的不透明度和優(yōu)良的光學(xué)性能和顏料性質(zhì)，因而在涂料、油墨、塑料、橡膠、造紙、化纖和化妝品等行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。
國標(biāo)GB/T 1706-2006中規(guī)定了鈦白粉的基本指標(biāo)的相應(yīng)檢測標(biāo)準(zhǔn)，這些指標(biāo)僅適應(yīng)于鈦白粉生產(chǎn)企業(yè)對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，卻不能真實(shí)反映鈦白粉產(chǎn)品在不同行業(yè)的應(yīng)用性能。因此，本文從鈦白粉的主要應(yīng)用領(lǐng)域涂料和塑料行業(yè)入手，分析鈦白粉在這兩大類行業(yè)的應(yīng)用性能及所需的測試指標(biāo)和指標(biāo)要求，供廣大鈦白粉生產(chǎn)同行分析研究，為進(jìn)一步提高國產(chǎn)鈦白粉產(chǎn)品的應(yīng)用性能拋磚引玉。
塑料著色用鈦白粉顏料如目前的標(biāo)準(zhǔn)還是采用油墨、涂料等用的指標(biāo)，對塑料著色來說是不 夠的，尚要考慮制品的加工性及應(yīng)用需要，例如耐熱、耐候性能，以及與聚合物或添加劑的相互作用。本文就塑料用著色鈦白粉顏料應(yīng)具備的應(yīng)用性能檢測指標(biāo)詳述如下。
1.1白度
白度是商品鈦白粉最重要的特性之一。白度是基于目視感知而判斷反射物體所能“顯白的程度”，從理論上講，在電磁波輻射范圍內(nèi)，只有波長380nm到780 nm的輻射能引起人們的視感覺，這段光波叫做可見光。平時(shí)我們所見到的物體所呈現(xiàn)的不同顏色，其實(shí)是物體對可見光中不同波長的光波進(jìn)行不同程度的吸收和反射后形成的。也就是說，物質(zhì)對可見光吸收和反射程度的不同形成了繽紛的色彩。而當(dāng)使可見光范圍內(nèi)的全部照射光均等地漫散射，沒有光吸收，只有光散射時(shí)，物體就呈現(xiàn)出純白色，理論上稱為最白的物質(zhì)。
由于鈦白粉作為白色的顏料，無論其運(yùn)用在何處，對自身白色的要求是一樣的，因此對白度的檢測也是相對概念，只需在相同的分散介質(zhì)中用色差儀對分散后的試樣和標(biāo)樣進(jìn)行色差比較即可。在塑料中的白度檢測可以采用將相同質(zhì)量的試樣及標(biāo)樣按照相同的混合、塑化工藝先制成色母粒，再用相同的稀釋率注塑成方塊型試板，然后再用校正后的色差儀檢測試樣與標(biāo)樣的色差。
進(jìn)行該項(xiàng)指標(biāo)的檢測可參考國標(biāo)“GB/T 2913-1982塑料白度試驗(yàn)方法”，統(tǒng)一將試樣和標(biāo)樣制成相同濃度的方塊型試板后再行檢測。
1.2粒度及粒度分布
粒度是指一個(gè)顆粒的大小，對于規(guī)則的球形顆粒，我們可以用“直徑”來精確描述其大小，在實(shí)際的生產(chǎn)中，由于控制的不穩(wěn)定性，絕大多數(shù)情況下顆粒形狀都不是球形的，無法用直徑表示，因此表示顆粒的大小時(shí)引進(jìn)了“粒徑”的概念。
所謂粒徑，可以把它理解為一因次尺寸。同一顆粒，由于應(yīng)用場合的不同，往往測量方法會有區(qū)別，得到的粒徑值也就不同；顯微鏡下看到的是顆粒與視線垂直平面上的投影尺寸；篩分法所得到的粒徑是篩孔的尺寸；沉降測定法得到的是某種沉降特性相同的球形顆粒的直徑。在生產(chǎn)實(shí)踐中，所涉及的往往并非單一粒徑，而是包含了不同粒徑的若干顆粒的集合體，也就是顆粒群，如何來描述顆粒群所有顆粒粒度特征也成了一個(gè)難題�，F(xiàn)在一般都是用統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的方法來計(jì)算顆粒群平均粒徑的，然后分段來進(jìn)行描述顆粒的大小和分布，也就是粒度分布，即顏料粉體中不同粒度區(qū)間的顆粒含量。
我們所見到的鈦白粉無論是銳鈦型還是金紅石型，都是由直徑在0.1~0.3 μm的球形顆粒單一晶體所組成。單一晶體粒子的大小和由此凝集集合的二次粒子的結(jié)合力數(shù)值以及結(jié)合量將會導(dǎo)致鈦白粉分散體系的白度、消色力、分散性、耐候性等顏料性能很大的變化。因此顆粒粒度和粒度分布是影響顏料性能和應(yīng)用指標(biāo)的重要性質(zhì)之一，對所有的顏料性能幾乎都具有決定性的影響。
由于顆粒的粒度與形狀對其產(chǎn)品的性質(zhì)與用途影響很大，不同的測量方法適用于不同的粒度范圍，由于采用了不同的原理，對于同一樣品的檢測結(jié)果在數(shù)據(jù)上會有偏差，目前工廠常用的分析方法有電子顯微鏡照片、離心沉降分析、激光粒度分析、比表面積法。
由于不同儀器選擇同一顆粒不同的物理性質(zhì)作為等效時(shí)的參考量，因此用它們測量同一不規(guī)則顆粒時(shí)，結(jié)果可能是不同的。有時(shí)甚至同一種原理的儀器，測試條件不同，結(jié)果也可能不同，因此在比較兩種物料顆粒的大小和分布情況時(shí)，必須要同意化驗(yàn)方法才有可比性。
由于塑料用鈦白粉表面需進(jìn)行特殊的憎水處理，因此在采用離心沉降式分析或激光粒度儀分析時(shí)，必須先對樣品的分散方法進(jìn)行選擇，只有在樣品充分分散的基礎(chǔ)上才能得到盡可能準(zhǔn)確的結(jié)果，這樣勢必存在標(biāo)樣與試樣分散方法不同的情況，因此這兩種方法并不適合用于塑料專用鈦白粉的粒度檢測；而最合適的方法應(yīng)該是電子顯微鏡分析方法，這種方法拋除了樣品分散的影響，能更直觀地得到粒度及粒度分布結(jié)果，同時(shí)還可得到粒子形貌的影像，為分析鈦白粉在塑料中的應(yīng)用特性提供良好的依據(jù)。
該方法可參照“GB/T 21649.1-2008粒度分析 圖像分析法第1部分：靜態(tài)圖像分析法”進(jìn)行。
