Использование диоксида титана в ЛКМ (двуокись титана в лакокрасочных материалах)

Вследствие очень высокой белизны тонкодисперсного диоксида титана он нашел широкое применение в качестве белого пигмента в лакокрасочной промышленности. В числе его преимуществ: нетоксичность, высокие оптические характеристики (способность к рассеиванию света), доступность, химическая инертность, атмосферостойкость и др. В далеком прошлом остались краски, приготовляемые с использованием цинковых или свинецсодержащих белых пигментов.

Итак, основной функцией диоксида титана в красках является придание им белого цвета. Есть, однако, у двуокиси титана TiO₂ и конкуренты в этом отношении. Это, прежде всего, мел и мраморный кальцит (CaCO₃). Оба этих пигмента тоже имеют белый цвет и по цене более доступны, чем диоксид титана. Именно поэтому большинство красок содержит не один пигмент, а их смесь.

В общем случае, чем больше диоксида титана в краске, тем она белее, тем выше ее укрывистость, но, обычно, и выше цена по сравнению с краской, где больше мела или мраморного кальцита и меньше диоксида титана. В соответствующей литературе можно встретить рекомендации по частичной замене двуокиси титана на тальк и окись алюминия. Впрочем, это тоже компромиссные решения, диктуемые экономическими соображениями.

Некоторые термины и их определение

Рассеивающая способность – это способность пигмента к отражению света видимой части спектра определенных длин волн. Данный показатель для диоксида титана напрямую зависит от диаметра частиц TiO₂. При размере частиц порядка 0,2 мкм сумма рассеянного света для всех длин волн максимальна.

Маслоемкость характеризует способность частиц пигмента удерживать на своей поверхности некоторое количество масла. Выражается маслоемкость в граммах на 100 граммов пигмента и колеблется, как правило, от 10 до 20. Данный показатель при использовании диоксида титана в экструзии поливинилхлоридных композиций необходимо минимизировать.

Укрывистостью называют способность лакокрасочного материала перекрывать цвет окрашиваемой поверхности. Выражается в граммах краски, необходимой для того, чтобы сделать невидимым цвет поверхности площадью 1 м². Белые пигменты обеспечивают укрывистость путем рассеивания световых волн любой длины видимого спектра.

Цвет – свойство тел вызывать определенное зрительное ощущение в соответствии со спектральным составом отражаемого или испускаемого ими излучения. Сухая двуокись титана характеризуется высокой белизной, яркостью. Ее отражающая способность близка к отражающей способности идеального диффузора.

Обработка поверхности диоксида титана необходима для увеличения устойчивости пигмента к внешним воздействиям. Неорганическая обработка (Al₂O₃, SiO₂) увеличивает стойкость частиц диоксида титана к кислотному воздействию. Органическая обработка улучшает распределение частиц пигмента в объеме композиции.

Важнейшие марки диоксида титана, применение, производители