Sản phẩm nhựa được sử dụng rộng rãi trong mọi tầng lớp xã hội trong ngành công nghiệp nước tôi. Ngành công nghiệp nhựa là ngành sử dụng titan dioxide lớn thứ hai. Nó đóng một vai trò không thể thay thế trong nhiều ngành công nghiệp như điện tử, mạng thông tin và y sinh. Sản lượng nhựa của Trung Quốc đứng đầu thế giới và cũng là thị trường nhựa lớn nhất thế giới. Theo dữ liệu của ngành, tổng sản lượng sản phẩm nhựa ở Trung Quốc sẽ là 74,885 triệu tấn vào năm 2023, tăng-so với-năm là 3,0%.
Polypropylen, PVC, polystyrene, v.v. được sử dụng trong nhựa có chứa titan dioxide. Trong hầu hết các sản phẩm nhựa nhiệt rắn và nhựa nhiệt dẻo, chất tạo màu chủ yếu là titan dioxide và hàm lượng của nó thường nằm trong khoảng từ 0,5% đến 10%. Một số loại nhựa đặc biệt sử dụng nhiều titan dioxide hơn và tỷ lệ của nó trong masterbatch là 40% -70%.
Việc ứng dụng titan dioxide trong các sản phẩm nhựa, ngoài khả năng che giấu cao, sắc độ và hiệu suất tốt khi trộn với các chất màu khác, còn có thể cải thiện khả năng chịu nhiệt, chống ánh sáng và chống chịu thời tiết của sản phẩm nhựa, bảo vệ sản phẩm nhựa khỏi tia cực tím, đồng thời cải thiện độ bền cơ học và tính chất điện của sản phẩm nhựa. Nó phù hợp với hầu hết tất cả các loại nhựa nhiệt rắn và nhựa nhiệt dẻo, polyolefin (chủ yếu là polyetylen-mật độ thấp), polystyrene, ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene copolyme), polyvinyl clorua, v.v. Nó có thể được trộn với bột nhựa và sấy khô hoặc trộn với chất lỏng chứa chất làm dẻo. Một số titan dioxide lần đầu tiên được tạo thành masterbatch thông qua nhà máy trung gian trước khi sử dụng.
Do đó, hiệu suất của titan dioxide được sử dụng cho nhựa chủ yếu là kích thước hạt mịn và phân bố kích thước hạt đồng đều để tăng cường khả năng phản xạ của bước sóng ngắn và tạo ra các sản phẩm nhựa tốt hơn. Ngoài ra, chất màu titan dioxide phải có khả năng chịu nhiệt tốt và độ phân tán cao. Do đó, titan dioxide cho nhựa thường được chia thành xử lý lớp phủ vô cơ và xử lý lớp phủ hữu cơ. Giống như hệ thống phủ, loại rutile nên được sử dụng cho titan dioxide nhựa ngoài trời và các loại anatase khác cũng có thể được sử dụng.
Yêu cầu của titan dioxide đối với sản phẩm nhựa
Khả năng che giấu: titan dioxide có khả năng che giấu tốt có thể tạo ra các sản phẩm nhựa nhẹ hơn và mỏng hơn
Độ trắng: xác định hình thức bên ngoài của các sản phẩm nhựa có màu sáng hoặc màu trắng
Độ phân tán: ảnh hưởng đến giá thành sản xuất sản phẩm nhựa. Titan dioxide phân tán kém trong sản phẩm nhựa sẽ ảnh hưởng đến độ mịn và độ sáng của sản phẩm
Khả năng chống chịu thời tiết: các sản phẩm nhựa sử dụng ngoài trời và cửa nhựa, cửa sổ phải đảm bảo khả năng chống chịu thời tiết của titan dioxide.
Hầu hết các hạt titan dioxide dùng cho nhựa đều ổn. Thông thường, kích thước hạt của titan dioxide cho lớp phủ là 0,2 ~ 0,4μm, trong khi kích thước hạt của titan dioxide cho nhựa là 0,15 ~ 0,3μm. Bằng cách này, có thể thu được pha gốc màu xanh lam, pha này có tác dụng che chắn đối với hầu hết các loại nhựa có pha màu vàng-hoặc các loại nhựa dễ bị ố vàng. Tuy nhiên, titan dioxide cho nhựa không thể được sử dụng trong lớp phủ vì kích thước hạt nhỏ và độ bền kém.
Titan dioxide thông thường dùng cho nhựa thường không trải qua quá trình xử lý bề mặt vô cơ mà thường trải qua quá trình xử lý bề mặt hữu cơ (polyol, silane hoặc siloxane). Điều này là do, ví dụ, titan dioxide được phủ các chất vô cơ như alumina ngậm nước được sử dụng trong nhựa. Khi độ ẩm tương đối là 60%, lượng nước cân bằng hấp phụ của nó là khoảng 1%. Khi nhựa được ép đùn ở nhiệt độ cao, sự bay hơi của nước sẽ tạo ra các lỗ rỗng trên bề mặt nhựa mịn. Ngoài ra, titan dioxide dùng cho nhựa thường được trộn trong nhựa có độ phân cực thấp-thông qua quá trình xử lý lực cắt. Titan dioxit được xử lý bề mặt hữu cơ có thể được phân tán tương đối tốt dưới lực cắt cơ học thích hợp.
Vì các sản phẩm nhựa dày hơn nhiều so với lớp phủ sơn và mực nên chúng không yêu cầu nồng độ khối lượng sắc tố quá cao. Ngoài ra, nó có khả năng che giấu cao và khả năng pha màu mạnh, liều lượng chung chỉ là 3% ~ 5%. Nó được sử dụng trong hầu hết các loại nhựa nhiệt rắn và nhựa nhiệt dẻo. Nó có thể được trộn với bột khô nhựa hoặc chất lỏng chứa chất làm dẻo. Một số titan dioxide được xử lý thành masterbatch trước khi sử dụng.
Với việc mở rộng phạm vi ứng dụng của các sản phẩm nhựa, nhiều sản phẩm nhựa dùng bên ngoài, như cửa và cửa sổ nhựa, vật liệu xây dựng và các sản phẩm nhựa khác, có yêu cầu cao về khả năng chống chịu thời tiết ngoài trời. Ngoài việc sử dụng titan dioxide rutile, việc xử lý bề mặt cũng được yêu cầu. Xử lý bề mặt thường không thêm kẽm mà chỉ thêm silicon, nhôm, zirconium, v.v. Silicon có tác dụng hút ẩm ưa nước, có thể ngăn chặn sự hình thành lỗ chân lông trong nhựa do nước bốc hơi ở nhiệt độ cao trong quá trình ép đùn, nhưng lượng chất xử lý bề mặt này nhìn chung không quá nhiều.
