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物理特性
1)相对密度
在常用的白色颜料中,二氧化钛的相对密度小,同等质量的白色颜料中,二氧化钛的表面积大,颜料体
积高。
2)熔点和沸点
由于锐钛型在高温下会转变成金红石型,因此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,金红石型二氧化钛的熔点为1850℃、空气中的熔点为(1830±15)℃、富氧中的熔
点为1879℃,熔点与二氧化钛的纯度有关。金红石型二氧化钛的沸点为为(3200±300)℃,在此高温下二氧化
钛稍有挥发性。
3)介电常数
由于二氧化钛的介电常数较高,因此具有优良的电学性能。在测定二氧化钛的某些物理性质时,要考虑二氧
化钛晶体的结晶方向。锐钛型二氧化钛的介电常数比较低,只有48。
4)电导率
二氧化钛具有半导体的性能,它的电导率随温度的上升而迅速增加,而且对缺氧也非常敏感。金红石型二氧
化钛的介电常数和半导体性质对电子工业非常重要,可利用该性质生产陶瓷电容器等电子元器件。
5)硬度
按莫氏硬度十分制标度,金红石型二氧化钛为6~6.5,锐钛型二氧化钛为5.5~6.0,因此在化纤消光中为避
免磨损喷丝孔而采用锐钛型。
6)吸湿性
二氧化钛虽有亲水性,但其吸湿性不太强,金红石型较锐钛型为小。二氧化钛的吸湿性与其表面积的大小有
一定关系,表面积大,吸湿性高,还与表面处理与性质有关。
7)热稳定性
二氧化钛属于热稳定性好的物质。
8) 粒度
钛白粉粒度分布是一个综合性的指标,它严重影响钛白粉颜料性能和产品应用性能,因此,对于遮盖力和分
散性的讨论可直接从粒度分布上进行分析。
影响钛白粉粒度分布的因素较为复杂,是水解原始粒径的大小,通过控制和调节水解工艺条件,使原始
粒径在一定范围内。其次是煅烧温度,偏钛酸在煅烧的过程中,粒子经历一个晶型转化期和成长期,控制适
宜的温度,使成长粒子在一定范围内。后就是产品的粉碎,通常对雷蒙磨的改造和分析器转速的调节,控
制粉碎质量,同时可以采用其它粉碎设备,例如:磨、气流粉碎机和锤磨装置。
晶体结构
二氧化钛在自然界有三种结晶形态:金红石型、锐钛型和板钛型。板钛型属斜方晶系,是不稳定的晶型,在
650℃以上即转化成金红石型,因此在工业上没有实用价值。锐钛型在常温下是稳定的,但在高温下要向金红
石型转化。其转化强度视制造方法及煅烧过程中是否加有抑制或促进剂等条件有关。
一般认为在165℃以下几乎不进行晶型转化,超过730℃时转化得很快。金红石型是二氧化钛稳定的结晶形
态,结构致密,与锐钛型相比有较高的硬度、密度、介电常数与折光率。金红石型和锐钛型都属于四方晶系
,但具有不同的晶格,因而X射线图象也不同,锐钛型二氧化钛的衍射角位于25.5°,金红石型的衍射角位于
27.5°。金红石型的晶体细长,呈棱形,通常是孪晶;而锐钛型一般近似规则的八面体。
金红石型比起锐钛型来说,由于其单位晶格由两个二氧化钛分子组成而锐钛型却是由四个二氧化钛分子组成
,故其单位晶格较小且紧密,所以具有较大的稳定性和相对密度,因此具有较高的折射率和介电常数及较低
的热传导性。
二氧化钛的三种同分异构体中只有金红石型稳定,也只有金红石型可通过热转换获得。天然板钛矿在650℃
以上即转换为金红石型,锐钛矿在915℃左右也能转变呈金红石型
化学性能
二氧化钛的化学性质极为稳定,是一种偏酸性的两性氧化物。常温下几乎不与其他元素和化合物反应,对氧
、氨、氮、硫化氢、二氧化碳、二氧化硫都不起作用,不溶于水、脂肪,也不溶于稀酸及无机酸、碱,只溶
于氢氟酸。但在光作用下,钛白粉可发生连续的氧化还原反应,具有光化学活性。 这一种光化学活性,在紫
外线照射下锐钛型钛白粉尤为明显,这一性质使钛白粉既是某些无机化合物的光敏氧化催化剂,又是某些有
机化合物光敏还原催化剂。
应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿一般作业工作服。避
免扬尘,小心扫起,置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处
理场所处置。
二氧化钛(或称钛白粉)广泛用于各类结构表面涂料、纸张涂层和填料、塑料及弹性体,其它用途还包括陶瓷
、玻璃、催化剂、涂布织物、印刷油墨、屋顶铺粒和焊剂。据统计,2006年二氧化钛需求达460万吨,其
中涂料行业占58%、塑料行业占23%、造纸10%、其他9%。钛白粉既可用钛铁矿、金红石制取,也可用钛渣制取
。钛白粉生产工艺有两种:即硫酸盐工艺和氯化物工艺,硫酸盐法的技术比氯化物法简单,可以用品位低和
比较便宜的矿物。如今世界上约有47%产能采用硫酸盐工艺,53%产能为氯化物工艺。
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识别方法
物理方法:
1.
简单的方法是比较手感,假钛白粉较滑,真钛白粉较涩。
2.
水冲,手上沾点钛白粉,假的容易冲掉,真的不容易冲掉。
3.
取一杯清水,丢钛白粉进去,浮上来的为真,沉淀下去的为假(如果是活化改性的产品就不灵)。
化学方法:
1.
掺了轻钙或重钙:加入稀硫酸或盐酸,有气泡可以使澄清石灰水变浑浊,因为碳酸钙会与酸反应产生二氧化
碳。
2.
掺了立德粉:加入稀硫酸或盐酸,有臭鸡蛋气味。
3.
做成乳胶漆,加铁红,颜色深,说明遮盖力差的为假或质量很差的钛白粉。
另外还有两个比较好的方法:
1.
利用同样的PP+30%GF+5%PP-G-MAH+0.5%钛白粉,强度越低,钛白粉(金红石)越真。
2.
选择一个透明树脂,比如透明ABS+0.5%的钛白粉,测量透光率,透光率越低,钛白粉越真。
金融危机的爆发对中国塑料业来讲几近致命。塑料玩具、人造革、包装、丝绳等塑料产品的出口萎缩,
导致大量塑料生产的企业倒闭。中国塑料行业协会的2009年塑料行业报告显示:有四分之一的塑料企业亏损
。而实际情况恐怕要比统计的糟得多,比如PVC(聚氯乙烯)生产企业是全行业亏损。种种迹象表明,当前中
国的塑料行业正面临一场大考,如果不及格,后果将不堪设想。在其中,和企业的合力、合理“出牌”
至关重要。
2010年6月,中国与海湾合作在沙特首都利雅得进行的自由贸易区谈判结果让很多塑料企业松了一口气
,中国终没有加入海合组织,让中国企业担忧的中东将新建的5大乙烯生产项目,也并没有实际投产。
据了解,2009年中东地区将有5个新的乙烯裂解项目试运行,主要为乙烷法生产的乙烯。此5大项目投产后,
中东乙烯年产能将从2008年的1690万吨增至2012年的2810万吨。2009年中东乙烯产能将增加710万吨,其中沙
特阿拉伯新增产能将超过400万吨/年,伊朗新增产能超过100万吨/年,科威特新增产能85万吨/年,卡塔尔新
增产能97.5万吨/年。这5个乙烯裂解项目只是有初步意向,达成意向之后因为危机的影响一直没有实际投产
,具体何时投产还没日期,所以中国进口的乙烯价格没有出现暴跌。然而,中东低成本的塑料产品仍是悬在
中国企业头上的达摩克利斯之剑。
业内普遍担心的是国内厂商在高景气的情况下大量扩产。但我们分析认为,情况并没有想象的那么严重。新
增产能分布为:2010 年70 万吨、2011 年18 万吨、2012 年32 万吨。10 年的产能投放大,并且有53 万
吨都是在下半年投产。可钛白粉价格的大幅上涨也恰恰发生在下半年,可见供给的大幅增长,并没有扭转行
业景气提升的大趋势。而未来两年的产能投放相比10 年是非常温和的,因此我们判断行业供需紧张的局面会
日益严重,而非缓和。
氯化法流程短、为连续法工艺,理论开工率可以达到90%。但核心技术都掌握在几个国际手中,很难转让
。而国内仅锦州钛业有3 万吨产能,其他厂商通过氯化法扩产的难度相当大。而硫酸法因为是在强酸环境下
生产,采用的是间歇法工艺。国际上的开工率为80%,但国内普遍在70%左右。
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