Le modification du revêtement de dioxyde de titane (TiO₂) est une méthode importante pour améliorer ses propriétés, telles que la dispersion, la résistance aux intempéries, la brillance et chimique stabilité. Grâce au dioxyde de titane revêtement Grâce à la modification, les performances du TiO₂ peuvent être considérablement améliorées pour diverses applications industrielles. Les méthodes de revêtement courantes se divisent principalement en trois catégories : les revêtements inorganiques, les revêtements organiques et les revêtements composites. Vous trouverez ci-dessous une classification spécifique et une brève présentation de ces méthodes de modification des revêtements au dioxyde de titane, soulignant leurs avantages uniques pour diverses applications.
Modification du revêtement inorganique
Par revêtement une couche d'oxydes ou de sels inorganiques à la surface des particules de dioxyde de titane, une barrière physique est formée pour améliorer sa stabilité chimique et ses propriétés optiques.
Revêtement d'oxyde
Principe: Les hydrates d'oxydes métalliques (par exemple, SiO₂, Al₂O₃, ZrO₂) précipitent sur la surface de TiO₂ pour former une couche de revêtement uniforme.
Types courants :
- Revêtement en silice (SiO₂) : Améliore la dispersion et la résistance aux intempéries, réduit l'agglomération, utilisé dans les revêtements et les plastiques.
- Revêtement d'alumine (Al₂O₃) : Améliore la polarité de surface, améliore la compatibilité avec les matrices organiques, augmente la brillance et la résistance chimique.
- Revêtement en zircone (ZrO₂) : Améliore la résistance aux hautes températures et à l'usure, adapté aux revêtements et céramiques hautes performances.
Processus: Des sels métalliques (par exemple, silicate de sodium, sulfate d'aluminium) sont ajoutés à la suspension de TiO₂, ajustant le pH pour précipiter les hydrates d'oxyde métallique.
Revêtement d'oxyde composite
Principe: Le revêtement avec deux ou plusieurs oxydes métalliques (par exemple, Al₂O₃-SiO₂, ZrO₂-SiO₂) combine les avantages de chaque composant.
Caractéristiques: Offre des performances globales supérieures. Par exemple, le revêtement Al₂O₃-SiO₂ améliore la dispersion et la résistance aux intempéries, ce qui le rend idéal pour les peintures automobiles hautes performances et les revêtements de bobines.
Revêtement de sel
Principe: Les sels métalliques (par exemple, les phosphates, les silicates, les sulfates) forment des couches de sel insolubles sur la surface du TiO₂.
Types courants :
- Revêtement en phosphate d'aluminium : Améliore la résistance aux intempéries et la capacité anti-poudrage, couramment utilisé dans les revêtements extérieurs.
- Revêtement en sulfate de zinc : Améliore les propriétés de charge de surface, réduit l'agglomération et améliore la dispersion.
Modification du revêtement organique
Grâce à la réaction des composés organiques avec les groupes hydroxyles à la surface du dioxyde de titane, une couche moléculaire organique se forme pour améliorer sa compatibilité avec les milieux organiques.
Revêtement d'agent de couplage
Principe: Les molécules d'agent de couplage (par exemple, les silanes, les titanates, les aluminates) ont une structure amphiphile, avec une extrémité se liant aux groupes hydroxyles TiO₂ et l'autre réagissant avec des matrices organiques (par exemple, des résines, des polymères).
Fonction:
- Agents de couplage silane : Améliore la dispersion du TiO₂ dans les systèmes aqueux, couramment utilisés dans les revêtements et les encres à base d'eau.
- Agents de couplage Titanate / Aluminate : Améliore la compatibilité dans les systèmes huileux comme les plastiques et les caoutchoucs, réduisant l'agglomération pendant le traitement.
Revêtement tensioactif
Principe: Les tensioactifs (par exemple, les acides gras, les sulfonates, les sels d'ammonium quaternaire) se fixent à la surface du TiO₂ par adsorption physique ou par réactions chimiques, formant une charge ou une couche hydrophobe.
Fonction:
- Tensioactifs anioniques (par exemple, acide stéarique) : Améliore la dispersion dans les milieux huileux, couramment utilisé dans les plastiques et le caoutchouc.
- Tensioactifs cationiques (par exemple, chlorure de dodécyltriméthylammonium) : Convient aux systèmes polaires, améliorant la stabilité.
Revêtement polymère
Principe: Le greffage de polymères (par exemple, acrylates, résines époxy, siloxanes) est réalisé par des réactions de polymérisation sur la surface TiO₂.
Fonction: Forme une couche de revêtement épaisse, isolant davantage la corrosion chimique et améliorant la résistance aux intempéries et les propriétés mécaniques. Améliore la compatibilité avec des résines spécifiques, convenant aux composites et revêtements hautes performances.
Revêtement en silicone
Principe: Les polyorganosiloxanes (par exemple, les silicones, les résines de silicone) recouvrent les particules de TiO₂ en raison de leurs propriétés de faible énergie de surface.
Fonction: Réduit la tension superficielle, améliore la dispersion et la douceur, couramment utilisé dans les encres et les cosmétiques.
Modification du revêtement composite
Combinant les avantages des revêtements inorganiques et organiques, le double revêtement est réalisé par étapes ou simultanément pour obtenir des performances complémentaires.
Revêtement inorganique d'abord, puis organique
Processus: Tout d’abord, formez une barrière physique avec des oxydes inorganiques (par exemple, SiO₂), puis modifiez-la avec des agents de couplage ou des polymères pour une amélioration organique.
Caractéristiques: Équilibre la résistance aux intempéries et la compatibilité, comme dans les revêtements architecturaux à haute résistance aux intempéries ou les peintures automobiles OEM.
Revêtement synchrone inorganique-organique
Processus: Introduire simultanément des revêtements inorganiques et organiques dans le même système réactionnel pour former une structure cœur-coquille.
Caractéristiques: Les couches de revêtement adhèrent plus étroitement, ce qui améliore considérablement les performances. Convient aux applications haut de gamme, telles que les revêtements aérospatiaux et les nanocomposites.
Autres technologies de revêtement spéciales
Revêtement nano
Principe: Utiliser des nanomatériaux (par exemple, nano SiO₂, nano ZnO) pour le revêtement afin d'améliorer la capacité de protection contre les UV et la transparence, couramment utilisés dans les cosmétiques solaires et les revêtements optiques.
Revêtement de microcapsules
Principe: Enfermer des particules de TiO₂ dans des microcapsules polymères, libérant ainsi le TiO₂ en contrôlant les conditions de rupture de la capsule (par exemple, température, pH). Convient aux revêtements intelligents et aux systèmes à libération contrôlée.
Conclusion
Le choix de modification du revêtement en dioxyde de titane doit être basé sur le scénario d'application (par exemple, revêtements, plastiques, encres, cosmétiques) et les exigences de performance (par exemple, résistance aux intempéries, dispersion, compatibilité).
Par exemple:
- Revêtements extérieurs : Les oxydes inorganiques (par exemple, Al₂O₃-SiO₂) ou les revêtements composites sont préférés pour améliorer la résistance aux intempéries.
- Transformation du plastique : Des agents de couplage ou tensioactifs sont utilisés pour améliorer la dispersion et les performances de traitement.
- Applications haut de gamme : Les revêtements composites ou nano permettent une optimisation synergique multifonctionnelle.
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