I prodotti in plastica sono ampiamente utilizzati in tutti gli ambiti della vita nell'industria del mio paese. L’industria della plastica è il secondo maggiore utilizzatore di biossido di titanio. Svolge un ruolo insostituibile in molti settori come l'elettronica, le reti di informazione e la biomedicina. La produzione di plastica della Cina è al primo posto nel mondo ed è anche il più grande mercato di plastica del mondo. Secondo i dati del settore, la produzione totale di prodotti di plastica in Cina sarà pari a 74,885 milioni di tonnellate nel 2023, con un aumento del 3,0% su base annua.
Polipropilene, PVC, polistirene, ecc. sono utilizzati nelle materie plastiche con biossido di titanio. Nella maggior parte dei prodotti plastici termoindurenti e termoplastici il colorante è principalmente biossido di titanio e il suo contenuto è solitamente compreso tra lo 0,5% e il 10%. Alcune plastiche speciali utilizzano più biossido di titanio e la sua percentuale nel masterbatch è del 40%-70%.
L'applicazione del biossido di titanio nei prodotti in plastica, oltre al suo elevato potere coprente, croma e buone prestazioni se miscelato con altri pigmenti, può anche migliorare la resistenza al calore, alla luce e agli agenti atmosferici dei prodotti in plastica, proteggere i prodotti in plastica dai raggi ultravioletti e migliorare la resistenza meccanica e le proprietà elettriche dei prodotti in plastica. È adatto per quasi tutte le plastiche termoindurenti e termoplastiche, poliolefine (principalmente polietilene a bassa-densità), polistirene, ABS (copolimero di acrilonitrile-butadiene-stirene), cloruro di polivinile, ecc. Può essere miscelato con polvere di resina ed essiccato oppure miscelato con un liquido contenente plastificante. Una parte del biossido di titanio viene prima trasformata in masterbatch attraverso l'intermedio di fabbrica prima dell'uso.
Pertanto, le prestazioni del biossido di titanio utilizzato per la plastica sono principalmente la dimensione delle particelle fini e la distribuzione uniforme delle dimensioni delle particelle per migliorare la capacità di riflessione delle lunghezze d'onda corte e realizzare prodotti in plastica migliori. Inoltre, i pigmenti al biossido di titanio devono avere una buona resistenza al calore e un'elevata disperdibilità. Pertanto, il biossido di titanio per la plastica è generalmente suddiviso in rivestimento inorganico e trattamento di rivestimento organico. Come il sistema di rivestimento, il tipo rutilo dovrebbe essere utilizzato per il biossido di titanio in plastica per esterni e possono essere utilizzati anche altri tipi di anatasio.
Requisiti di biossido di titanio per prodotti in plastica
Potere coprente: il biossido di titanio con un buon potere coprente può produrre prodotti in plastica più leggeri e sottili
Bianchezza: determina l'aspetto dei prodotti in plastica-chiari o bianchi
Disperdibilità: influisce sul costo di produzione dei prodotti in plastica. Il biossido di titanio scarsamente disperso nei prodotti in plastica influirà sulla levigatezza e sulla luminosità dei prodotti
Resistenza agli agenti atmosferici: i prodotti in plastica utilizzati all'esterno e porte e finestre in plastica devono garantire la resistenza agli agenti atmosferici del biossido di titanio.
La maggior parte delle particelle di biossido di titanio per la plastica vanno bene. Di solito, la dimensione delle particelle del biossido di titanio per i rivestimenti è 0,2~0,4μm, mentre la dimensione delle particelle del biossido di titanio per la plastica è 0,15~0,3μm. In questo modo è possibile ottenere una fase base blu, che ha un effetto schermante sulla maggior parte delle resine con fase gialla-o su quelle che tendono a ingiallire. Tuttavia, il biossido di titanio per la plastica non può essere utilizzato nei rivestimenti a causa delle sue piccole dimensioni delle particelle e della scarsa durata.
Il biossido di titanio ordinario per materie plastiche generalmente non subisce un trattamento superficiale inorganico, ma generalmente subisce un trattamento superficiale organico (poliolo, silano o silossano). Questo perché, ad esempio, nelle materie plastiche viene utilizzato il biossido di titanio rivestito con sostanze inorganiche come l'allumina idrata. Quando l'umidità relativa è del 60%, l'equilibrio di assorbimento dell'acqua è di circa l'1%. Quando la plastica viene estrusa ad alta temperatura, l'evaporazione dell'acqua causerà dei pori sulla superficie liscia della plastica. Inoltre, il biossido di titanio per la plastica viene generalmente miscelato in resine a bassa-polarità attraverso la lavorazione con forza di taglio. Il biossido di titanio con trattamento superficiale organico può essere disperso relativamente bene sotto un'adeguata forza di taglio meccanica.
Poiché i prodotti in plastica sono molto più spessi delle vernici e dei rivestimenti inchiostri, non richiedono una concentrazione in volume di pigmenti troppo elevata. Inoltre, ha un elevato potere coprente e un forte potere colorante e il dosaggio generale è solo del 3% ~ 5%. È utilizzato in quasi tutte le plastiche termoindurenti e termoplastiche. Può essere miscelato con polvere secca di resina o liquido contenente plastificante. Una parte del biossido di titanio viene trasformata in masterbatch prima dell'uso.
Con l'ampliamento del campo di applicazione dei prodotti in plastica, molti prodotti in plastica per uso esterno, come porte e finestre in plastica, materiali da costruzione e altri prodotti in plastica, hanno requisiti elevati di resistenza agli agenti atmosferici esterni. Oltre all'uso del biossido di titanio rutilo, è richiesto anche il trattamento superficiale. Il trattamento superficiale generalmente non aggiunge zinco, ma solo silicio, alluminio, zirconio, ecc. Il silicio ha un effetto di deumidificazione idrofilo, che può prevenire la formazione di pori nella plastica a causa dell'evaporazione dell'acqua ad alta-temperatura durante l'estrusione, ma la quantità di questi agenti di trattamento superficiale generalmente non è eccessiva.
