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水性乳膠漆中的鈦白粉
鈦白粉是一種品質優良的白色粉末顏料,具有良好的光散射能力,其白度好、著色力高、遮蓋力強,同時具有較高的化學穩定性和較好的耐候性、無毒無味、對人體無刺激作用,在涂料、塑料、化纖、橡膠、化妝品、環境處理、醫藥加工和食品衛生等行業得到了廣泛應用，其中涂料的用量大，約占鈦白粉總產量的60%。鈦白粉是水性乳膠漆的重要組成部分,它不僅賦予被涂物體表面光亮潔白的色彩,而且能夠改善涂膜性能，提高涂膜的機械強度和防腐性能,減少涂膜的透氣性和透水性,在乳膠漆的功能化中起到關鍵性的作用。
在日益關注環境的今天,水性環保涂料倍受人們的青睞，這極大的促進了以乳膠漆為代表的水性環保建筑涂料的進步。鈦白粉作為涂料生產的一個重要原料，其性能優劣直接影響到水性涂料的應用性能。
乳膠漆又稱為合成樹脂乳液涂料，是有機涂料的一種，是以合成樹脂乳液為基料加入顏料、填料及各種助劑配制而成的一類水性涂料。凡是用水作溶劑或者作分散介質的涂料，都可稱為水性涂料。水性涂料包括水溶性涂料、水稀釋性涂料、水分散性涂料乳膠涂料3種。建筑乳膠涂料是以水作為分散介質，從而避免了涂料施工中因有機溶劑毒性氣體的揮發而帶來的人身傷害及環境污染問題，同時從根本上杜絕了火災的危險。乳膠涂料的施工方法簡便，可刷涂、滾涂、噴涂。施工用具用水清洗，方便、快捷、無有機溶劑排放，減少環境污染。水性涂料自誕生以來，得到迅速發展，目前僅乳膠漆的產量已約占涂料總產量的50%。作為水性涂料的一種，乳膠漆是目前使用廣的墻壁裝飾材料之一。由于采用水作為涂料的溶劑，所以可以說乳膠漆是眾多涂料中具安全性的材料。
水性乳膠涂料也因其對環境無污染而成為我國目前唯一能達到“綠色建材”件的涂料產品，是應加以扶持和大力發展的建筑涂料品種。
1乳膠漆的制備
鈦白粉能夠在水性體系中分散，在一定濃度的分散劑作用下，形成穩定、均一的分散體系——水性乳膠漆體系。將制得的乳膠漆涂覆在黑白比色卡上，分析其光澤度、遮蓋力以及分散性的好壞。
將適量的分散劑、緩沖液與蒸餾水攪拌均勻后，加入鈦白粉和填料，高速攪拌后制得白漿。利用自動涂膜器涂在黑白比色卡上用吹風機吹干后觀察顏色。然后稱取一定質量的白漿并加入一定配比的藍色顏料，攪拌均勻后，利用自動涂膜器涂在黑白比色卡上用吹風機吹干后觀察顏色。
2實驗結果分析與討論
2.1鈦白粉消色力的影響顏料的消色力，就是這種顏料與另一種顏色的顏料混合后，能使得到的混合物顯示它本身顏料的能力。以鈦白粉為例，當它與一深色顏料混合后，混合物的顏色越淺，表示它的消色力越強。顏料粒子遮蓋力和消色力的產生依賴于粒子本身的光吸收和光散射，因此這兩個指標基本成正比，可以相互反應高低。
鈦白粉與其他顏料混合后顯示他本身顏色的能力，一般是同標樣比較，和標樣比較的是相對消色力。相對消色力是將樣品和標樣分別制得藍漿，然后將制得的藍漿在黑白卡紙上涂膜進行比較。根據樣品和標樣的顏色差別程度來判斷樣品消色力高低。
下面選取三張卡紙，觀察樣品消色力的好壞。
通過上面三張卡紙，可以很明顯的看出消色力的差異。
1#：左側和右側的顏色比中間白，消色力明顯好于中間。
2#：左側和中間差別不大，右側明顯偏白，消色力較好。
3#：左側右側和中間差別不大，三個樣品的消色力基本相同。
2.2鈦白粉遮蓋力的影響
遮蓋力是指當一件物體涂以某種涂料時，涂料中的顏料能遮蓋被涂物體表面的底色，使這底色不能再透過涂料而顯露出來的能力。
顏料的遮蓋力可以用每平方厘米被涂物體的表面積，在達到完全被遮蓋時，需要用顏料的低質量。涂同樣面積的表面，所用鈦白粉的遮蓋力越大，涂膜便可以越薄，所需的涂料量越少，則所需要鈦白粉的量也越少。如果鈦白粉遮蓋力降低，為達到同樣的遮蓋效果，所需要的鈦白粉量會增加，則生產成本就會增加，且鈦白粉用量增加，會導致鈦白粉在涂料中難以分散均勻，出現聚集，同樣會影響涂料的遮蓋效果。
遮蓋力不僅取決于對光的散射能力,而且也取決于對光的吸收能力,還取決于鈦白顏料與基料的折光指數之差。折光指數越大,遮蓋力越大；粒度越小,遮蓋力越高,但是,當粒度小于可見光波長一半時,遮蓋力反而降低。
2.3水性乳膠漆水分散性測試
分散性是指顏料在被著色介質中的分散能力，在一定條件下，在一定的時間內顏料粒子在基料介質中的分散程度，或者在一定的分散條件下，在體系中達到一定的分散程度，所需要的分散時間，分散性又稱研磨分散性或研磨潤濕性，在以水為分散介質時又稱為水分散性。在涂料生產過程中，鈦白粉分散的好壞直接影響著水性涂料的儲存穩定性、涂膜外觀和涂裝作業難易等。因此，水分散性是TiO2在水性涂料中應用的一個重要的性能指標，它的優劣直接影響涂料的遮蓋力和其他性能。
主要將鈦白粉和各種試劑按照一定的比例進行調配，制成白漿，涂在黑白比色卡上進行觀察分析。分別選取各項指標比標樣好、差、相平的幾個樣品進行水分散性測試，觀察其分散性的好壞。樣品的各項指標如表1。
在刮出的黑白比色卡上首先可以通過目測觀察樣品的分散性，觀察方法是雙手托起樣板，讓樣板保持自然弧度，眼睛與樣板的角度小于45°迎光觀察，通過漆膜的反光可以清楚的看到樣品的分散性，若表面顆粒較多，且凹凸不平則樣品分散性差，反之分散性好。測試過程中樣品基本滿足要求，分散性良好，沒有出現顆粒較多的情況。
2.4鈦白粉白度的影響
白度是表示物質對可見光吸收與反射兩部分之比，相對白度是波長和粒度的函數。白度綜合了白色顏料的亮度與色調兩種光學效果。白度標注大都采用和標樣進行比較或采用L、a、b表示。幾乎所有的應用行業都要求良好的白度。鈦白粉的雜質和粒子對白度有顯著的影響。
當不同批次鈦白粉之間的?E≤0.5時，人的肉眼很難感覺到其顏色的差異。這點可以作為產品質量不穩定時，如何根據用戶對色相的要求來有針對性發貨的依據。
由上述數據可知：四個樣品的亮度(L值)均比標樣差；a值均為負值且比標樣低，偏綠色底相；四個樣品的b值與標樣差異較大。
3.結語
鈦白粉在水性涂料中的應用和水性涂料的制備過程中,根據涂料的不同應用范圍，選擇合適的鈦白粉尤為重要。如果鈦白粉的品種選擇得當,既能夠提高產品的性能,又能夠降低水性涂料的生產成本。隨著現代化建筑的興起和環境保護意識的增強，人們對建筑涂料乳膠漆的要求越來越高，中國建筑裝修行業市場發展潛力巨大。因此，水性建筑涂料乳膠漆的發展前景十分廣。
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