钛白粉在塑料行业的应用

塑料产品在我国的工业各行各业得到广泛应用，塑料工业是钛白粉的第二大用户在电子、信息网络、生物医学等众多行业中，起着无可取代的地位。中国的塑料产量居全球首位，也是世界上最大的塑胶市场。根据行业数据显示，2023年全国塑胶产品总产量为7488.5万吨，同比增长3.0%。

在塑胶中使用钛白粉的有聚丙烯，PVC，聚苯乙烯等。在大多数的热固化、热塑塑胶制品中，着色剂以钛白粉为主，其含量通常在0.5%~10%之间。一些特殊的塑胶使用较多的钛白粉，其在色母中所占的比例为40%-70%。

钛白粉在塑料制品中的应用，除了利用其高遮盖力、色度和与其他颜料混合拥有良好的性能外，它还可以提高塑料制品的耐热性、耐光性、耐候性，可以使塑料制品免受紫外线的侵袭，提高塑料制品的机械强度和电气性能。几乎适用于所有热固性和热塑性塑料、聚烯烃(主要是低密度聚乙烯)、聚苯乙烯、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、聚氯乙烯等。它可以与树脂粉末混合干燥，也可以与含有增塑剂的液体混合，有一些二氧化钛首先通过工厂中间制成母粒，然后再使用。

因此，用于塑料的二氧化钛的性能主要是粒径细小，粒径分布均匀，以增强短波长的反射能力，制作更好的塑料制品。此外，二氧化钛颜料必须具有良好的耐热性和高分散性。因此，塑料用钛白粉一般分为无机包膜和有机包膜处理。与涂料系统一样，室外塑料钛白粉应选用金红石型，其他锐钛矿型也可选用。

大多数塑料用钛白粉粒径都较细，通常涂料用钛白粉的粒径为0.2~0.4μm，而塑料用钛白粉的粒径为0.15~0.3μm，这样可以获得蓝色底相，对大多数带黄相的树脂或易泛黄的树脂有遮蔽作用。而塑料用钛白粉由于粒径偏小，耐久性差，故不能用于涂料。

普通型塑料用钛白粉一般不经过无机表面处理，但一般都要经过有机表面处理（多元醇、硅烷或硅氧烷）。这是因为如在塑料中采用水合氧化铝这类无机物包膜的钛白粉，在相对湿度60%时，其吸附平衡水在1%左右，当塑料在高温挤出加工时，水分蒸发会导致光滑的塑料表面出现气孔；且塑料用钛白粉一般是在低极性的树脂中，通过剪切力加工混合，有机表面处理后的钛白粉，在适当的机械剪切力下，就能比较好地分散。

由于塑料制品比油漆和油墨的涂膜厚得多，因此它不需要太高的颜料体积浓度，加上它遮盖力高，着色力强，一般用量只有3%~5%。几乎所有热固性和热塑性的塑料中都使用它，它既可以与树脂干粉混合，也可以与含增塑剂的液体相混合，还有一些是把钛白粉先加工成色母粒后使用。

随着塑料制品应用范围的扩大，很多外用塑料制品，如塑料门窗、建筑材料等塑料制品，户外耐候性和有很高的要求，除了必须使用金红石钛白粉外，还需要表面处理，表面处理一般不加锌，只加硅、铝、锆等。硅具有亲水去加湿作用，可以防止塑料在挤出时因水分的高温蒸发而产生气孔，但这些表面处理剂的用量一般不会太多。