二氧化钛知识.doc

二氧化钛 　　titanium dioxide 　　白色固体或粉末状的两性氧化物。又称钛白。化学式TiO2，分子量79.9，熔点1830～1850 ，沸点2500～3000。自然界存在的二氧化钛有三种变体：金红石为四方晶体；锐钛矿为四方晶体；板钛矿为正交晶体。二氧化钛在水中的溶解度很小，但可溶于酸，也可溶于碱，反应的化学方程式如下： 　　二氧化钛和酸的反应：TiO2＋H2SO4=TiOSO4＋H2O 　　二氧化钛和碱的反应：TiO2＋2NaOH=Na2TiO3＋H2O 　　二氧化钛可由金红石用酸分解提取，或由四氯化钛分解得到。二氧化钛性质稳定，大量用作油漆中的白色颜料，它具有良好的遮盖能力，和铅白相似，但不像铅白会变黑；它又具有锌白一样的持久性。二氧化钛还用作搪瓷的消光剂，可以产生一种很光亮的、硬而耐酸的搪瓷釉罩面。 　　钛的氧化物——二氧化钛，是雪白的粉末，是最好的白色颜料，俗称钛白。以前，人们开采钛矿，主要目的便是为了获得二氧化钛。钛白的粘附力强，不易起化学变化，永远是雪白的。特别可贵的是钛白无毒。它的熔点很高，被用来制造耐火玻璃，釉料，珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等。 　　二氧化钛是世界上最白的东西， l克二氧化钛可以把 450多平方厘米的面积涂得雪白。它比常用的白颜料一—锌钡白还要白5倍，因此是调制白油漆的最好颜料。世界上用作颜料的二氧化钛，一年多到几十万吨。二氧化钛可以加在纸里，使纸变白并且不透明，效果比其他物质大10倍，因此，钞票纸和美术品用纸就要加二氧化钛。此外，为了使塑料的颜色变浅，使人造丝光泽柔和，有时也要添加二氧化钛。在橡胶工业上，二氧化钛还被用作为白色橡胶的填料。 结晶特征及物理常数 　　物性 金红石型 锐钛型 　　结晶系 四方晶系 四方晶系 二氧化钛 　　相对密度 3.9~4.2 3.8~4.1 　　折射率 2.76 2.55 　　莫氏硬度 6-7 5.5-6 　　电容率 114 31 　　熔点 1858 高温时转变为金红石型 　　晶格常数 A轴0.458,c轴0.795 A轴0.378,c轴0.949 　　线膨胀系数25/℃ 　　a轴 7.19X10-6 2.88？10-6 　　c轴 9.94X10-6 6.44？10-6 　　热导率 1.809？10-3 　　吸油度 16～48 18～30 　　着色强度 1650~1900 1200~1300 　　颗粒大小 0.2~0.3 0.3 级别性能 　　分级 　　类：二氧化钛干磨和未处理，类二氧化钛具有低表面积和低吸油值。 　　类：为类二氧化钛经过处理，并进行湿法研磨，去除大颗粒，并用4%量的硅-铝包覆，它具有最低表面积和最低吸油值。 　　类：为典型的超细包覆级，并有有机包覆。 　　类：大包覆量，又可分为a和b，其包覆量在5~10%之间。b主要应用添加量高的二氧化钛中，因其不透明性优于a 　　 ?性能/类型 ? ?Ⅱ ?Ⅲ ?Ⅳa ?Ⅳb ?TiO2%(最小) ?97 ?93 ?92 ?91 ?82 ?密度/(g/cm3) ? 4.20 ?4.05 ?4.05 ?4.00 3.70 ?表面积/(m2/g) ?6.6-7.7 12.0-12.8 11.0-18.0 ?17.7 28.8 ?吸油值/(g/100g二氧化钛) ?15 19 ?15-19 ? 24 ? 30 ?含水/(g/100g二氧化钛) ?40 30 30 ?35 ?55 ?分散性 ?高 ?中等 中等 ? 高 ?低 ?包覆%(铝/硅) ?无 ?3.5 ?3.6 ? 4.9 13.0 性能 金红石型在高能 （较短波长）吸收辐射能较锐钛型大，换句话说，对于金红石型钛白粉，在具有很强杀伤力的UV-波长段内（350-400nm），它对紫外线的反射率要远远低于锐钛型钛白粉，在这种情况下，它对周围的成膜物、树脂等身上所要分担的紫外光线就要少得多，那么这些有机物的使用寿命就长，这就是说，为什么通常所说的金红石型钛白粉的耐候性要比锐钛型好之原因所在 物理性质相对密度在常用的白色颜料中，二氧化钛的相对密度最小，同等质量的白色颜料中，二氧化钛的表面积最大，颜料体积最高。 　　 ?颜料名称 ? 相对密度/(g/cm3) ?颜料名称 ?相对密度/(g/cm3) ?锐钛型二氧化钛 ?3.8~3.9 ?硫酸铅 ?6.4~6.6 ?金红石型二氧化钛 ? 4.2~4.3 ?氧化锌 ?5.5~5.7 ?板钛型二氧化钛 ?4.12~4.23 ?锌钡白 ?4.2~4.3 ?碱式碳酸铅 ?6.8~6.9 ?硫化锌 ?4.0 熔点和沸点 　　由于锐钛型和板钛型二氧化钛在高温下都会转变成金红石型，因此板钛型和锐钛型二氧化钛的熔点和沸点实际上是不存在的。只有金红石型二氧化钛有熔点和沸点，金红石型二氧化