PVC中鈦白粉的耐候性和遮蓋力

塑料暴露在大氣中，光、熱、濕度是使塑料降解的主要因素，而鈦白粉可吸收有害的UV輻射，使塑料少受損害，然而鈦白粉不能阻止塑料降解，致使塑料表面產(chǎn)生白色粉末，此現(xiàn)象稱為“粉化”。

 鈦白粉含量高，將會引起粉化增加，但對塑料制品破壞降低，鈦白粉含量高，引起粉化速度增加，沖擊強度下降，一般在異型材中尚佳的鈦白粉含量為5~12PHR。

 在混合器達到80℃后，再將鈦白粉加入混合器中，那么由于摩擦導(dǎo)致的亮度損失或顏色破壞就得到避免或大大減小。當然其先決條件是顏料能全部被潤濕和容易分散。

 用色母料著色時，選擇L/D大于15或高 效混煉效果的塑料機械，采用100~120目的過濾網(wǎng)，加料段溫度可提高10℃左右，以使色母料提前熔化，促進其在樹脂中的分散性。

 PVC加工過程中，混合剪切力達到大時，在被聚合物包裹前，鈦白粉的磨蝕效應(yīng)，在混合機與混合物料之間的接觸面上嚴重。成型過程中，塑料中鈦白粉顏料的磨蝕與允許量相比微不足道，因為實質(zhì)上鈦白粉與機器內(nèi)壁之間沒有更直接的接觸。

   鈦白粉像其他粉末材料一樣，也從周圍環(huán)境中吸收潮氣，吸濕量取決于顏料周圍大氣的相對濕度，顏料的濕含量過高使顏料容易團聚，降低它的潤濕性，通常正是這兩個因素導(dǎo)致顏料分散性較差。

 使用未經(jīng)有效表面處理的鈦白粉時，在日光和水作用下，PVC型材就容易產(chǎn)生灰色變現(xiàn)象，嚴重影響產(chǎn)品的外觀和顏色。所以在鉛穩(wěn)定劑條件下，必須要選擇經(jīng)過良好表面包覆處理的耐候性好的鈦白粉。（鈦白粉表面吸附的水和氧氣，反應(yīng)會產(chǎn)生初級自由基，如羥基自由基OH˙和過氧化羥基自由基HOO˙。自由基從顏料表面轉(zhuǎn)移到基質(zhì)中，羥基自由基OH˙可以與有機分子反應(yīng)生成中間降解產(chǎn)物，而過氧化自由基HOO˙可以還原鉛鹽至低價態(tài)。）

 因此，塑料中應(yīng)用的一般鈦白粉需要經(jīng)過表面處理。鈦白粉表面包覆無機氧化物品種不同，對鈦白粉性能影響不同，三氧化二鋁主要提高鈦白粉的化學穩(wěn)定性，二氧化硅和氧化鋅主要是提高鈦白粉的耐候性，包覆中的硅的添加量越高耐候性越好，但卻影響鈦白粉的遮蓋力。

 無機表面處理后，顏料中會含有化學結(jié)合水，不過它在高于沸點時才能釋放出來，這種水對PVC加工一般不會產(chǎn)生影響，因為通常PVC加工溫度下，尚沒有達到它的沸點。

 在鈦白粉粒子表面除無機氧化物包覆外，再用有機物進行處理，可使鈦白粉在PVC-U體系中易于分散，同時還使鈦白粉吸濕性下降。

 表面無機包覆的程度越致密，鈦白粉在濃硫酸中的溶解度越低，相應(yīng)鈦白粉的耐候性則越好，所以酸溶解度可以作為表征鈦白粉耐候性的依據(jù)。

   超級耐久型鈦白粉一直設(shè)計為致密硅包膜或用氧化鋯穩(wěn)定劑對鈦白粉表面進行處理，這種表面處理減少了鈦白粉顆粒核心部分在紫外線輻射下產(chǎn)生的自由基和樹脂系統(tǒng)之間的相互作用，但是也存在著某些缺陷。采用致密硅包膜的表面處理方法具有極好的抗粉化性能，但是通常會以降低溶劑體系內(nèi)的分散性，光澤保持率和抗凝聚性為代價。較低的抗凝聚性能和較高的表面處理程度（通常使鈦白粉含量僅有89%）可能會使許多樹脂體系的初始光澤與遮蓋力減小，比較之下，在表面處理中采用鋯化合物，可以達到更高的遮蓋力、光澤和光澤保持率，但犧牲了抗粉化性能。