Itu modifikasi pelapisan dari titanium dioksida (TiO₂) merupakan metode penting untuk meningkatkan sifat-sifatnya, seperti dispersi, ketahanan cuaca, kilap, dan bahan kimia stabilitas. Melalui titanium dioksida lapisan modifikasi, kinerja TiO₂ dapat ditingkatkan secara signifikan untuk berbagai aplikasi industri. Metode pelapisan umum terutama dibagi menjadi tiga kategori: pelapisan anorganik, pelapisan organik, dan pelapisan komposit. Di bawah ini adalah klasifikasi khusus dan pengenalan singkat dari metode modifikasi pelapisan titanium dioksida ini, yang menyoroti manfaat uniknya untuk berbagai aplikasi.
Modifikasi pelapis anorganik
Oleh lapisan lapisan oksida atau garam anorganik pada permukaan partikel titanium dioksida, penghalang fisik dibentuk untuk meningkatkan stabilitas kimia dan sifat optiknya.
Pelapisan oksida
Prinsip: Hidrat oksida logam (misalnya, SiO₂, Al₂O₃, ZrO₂) mengendap pada permukaan TiO₂ untuk membentuk lapisan pelapis yang seragam.
Jenis Umum:
- Pelapisan silika (SiO₂): Meningkatkan dispersi dan ketahanan cuaca, mengurangi penggumpalan, digunakan dalam pelapis dan plastik.
- Pelapisan alumina (Al₂O₃): Meningkatkan polaritas permukaan, meningkatkan kompatibilitas dengan matriks organik, meningkatkan kilap dan ketahanan kimia.
- Pelapisan zirkonia (ZrO₂): Meningkatkan ketahanan terhadap suhu tinggi dan keausan, cocok untuk pelapis dan keramik berkinerja tinggi.
Proses: Garam logam (misalnya natrium silikat, aluminium sulfat) ditambahkan ke bubur TiO₂, mengatur pH untuk mengendapkan hidrat oksida logam.
Pelapis oksida komposit
Prinsip: Pelapisan dengan dua atau lebih oksida logam (misalnya, Al₂O₃-SiO₂, ZrO₂-SiO₂) menggabungkan keunggulan setiap komponen.
Karakteristik: Menawarkan kinerja keseluruhan yang unggul. Misalnya, pelapisan Al₂O₃-SiO₂ meningkatkan ketahanan dispersi dan cuaca, cocok untuk cat otomotif berkinerja tinggi dan pelapis koil.
Pelapisan garam
Prinsip: Garam logam (misalnya, fosfat, silikat, sulfat) membentuk lapisan garam yang tidak larut pada permukaan TiO₂.
Jenis Umum:
- Pelapisan aluminium fosfat: Meningkatkan ketahanan terhadap cuaca dan kemampuan anti-bubuk, umumnya digunakan pada pelapis luar ruangan.
- Pelapisan seng sulfat: Meningkatkan sifat muatan permukaan, mengurangi penggumpalan, dan meningkatkan dispersi.
Modifikasi pelapis organik
Melalui reaksi senyawa organik dengan gugus hidroksil pada permukaan titanium dioksida, lapisan molekul organik terbentuk untuk meningkatkan kompatibilitasnya dengan media organik.
Pelapis agen kopling
Prinsip: Molekul agen penggandeng (misalnya, silana, titanat, aluminat) memiliki struktur amfifilik, dengan satu ujung berikatan dengan gugus hidroksil TiO₂ dan ujung lainnya bereaksi dengan matriks organik (misalnya, resin, polimer).
Fungsi:
- Agen penggandeng silana: Meningkatkan dispersi TiO₂ dalam sistem berair, umumnya digunakan dalam pelapis dan tinta berbahan dasar air.
- Agen pengikat Titanate/Aluminate: Meningkatkan kompatibilitas dalam sistem berminyak seperti plastik dan karet, mengurangi penggumpalan selama pemrosesan.
Pelapis surfaktan
Prinsip: Surfaktan (misalnya, asam lemak, sulfonat, garam amonium kuarterner) menempel pada permukaan TiO₂ melalui penyerapan fisik atau reaksi kimia, membentuk muatan atau lapisan hidrofobik.
Fungsi:
- Surfaktan anionik (misalnya, asam stearat): Meningkatkan dispersi dalam media berminyak, umumnya digunakan dalam plastik dan karet.
- Surfaktan kationik (misalnya, dodecyltrimethylammonium chloride): Cocok untuk sistem kutub, meningkatkan stabilitas.
Pelapisan polimer
Prinsip: Pencangkokan polimer (misalnya, akrilat, resin epoksi, siloksana) dicapai melalui reaksi polimerisasi pada permukaan TiO₂.
Fungsi: Membentuk lapisan pelapis tebal, yang selanjutnya mengisolasi korosi kimia, meningkatkan ketahanan cuaca dan sifat mekanis. Meningkatkan kompatibilitas dengan resin tertentu, cocok untuk komposit dan pelapis berkinerja tinggi.
Lapisan silikon
Prinsip: Poliorganosiloksan (misalnya silikon, resin silikon) melapisi partikel TiO₂ karena sifat energi permukaannya yang rendah.
Fungsi: Mengurangi tegangan permukaan, meningkatkan penyebaran dan kehalusan, umumnya digunakan dalam tinta dan kosmetik.
Modifikasi pelapis komposit
Menggabungkan keunggulan pelapis anorganik dan organik, pelapisan ganda dilakukan secara bertahap atau bersamaan untuk mencapai kinerja yang saling melengkapi.
Pelapisan anorganik dulu baru organik
Proses: Pertama, bentuk penghalang fisik dengan oksida anorganik (misalnya, SiO₂), lalu modifikasi dengan agen penggandeng atau polimer untuk peningkatan organik.
Karakteristik: Menyeimbangkan ketahanan dan kompatibilitas cuaca, seperti pada pelapis arsitektur tahan cuaca tinggi atau cat otomotif OEM.
Pelapisan sinkron anorganik-organik
Proses: Secara bersamaan memperkenalkan lapisan anorganik dan organik dalam sistem reaksi yang sama untuk membentuk struktur inti-kulit.
Karakteristik: Lapisan pelapis melekat lebih erat, menghasilkan peningkatan kinerja yang signifikan. Cocok untuk aplikasi kelas atas, seperti pelapis kedirgantaraan dan nanokomposit.
Teknologi pelapisan khusus lainnya
Pelapisan nano
Prinsip: Gunakan nanomaterial (misalnya, nano SiO₂, nano ZnO) untuk pelapisan guna meningkatkan kemampuan pelindung UV dan transparansi, yang umum digunakan dalam kosmetik tabir surya dan pelapis optik.
Pelapisan mikrokapsul
Prinsip: Membungkus partikel TiO₂ dalam mikrokapsul polimer, melepaskan TiO₂ dengan mengendalikan kondisi pecahnya kapsul (misalnya, suhu, pH). Cocok untuk pelapis cerdas dan sistem pelepasan terkendali.
Kesimpulan
Pilihan modifikasi pelapisan titanium dioksida harus didasarkan pada skenario aplikasi (misalnya, pelapis, plastik, tinta, kosmetik) dan persyaratan kinerja (misalnya, ketahanan cuaca, dispersi, kompatibilitas).
Misalnya:
- Pelapis luar ruangan: Oksida anorganik (misalnya, Al₂O₃-SiO₂) atau pelapis komposit lebih disukai untuk meningkatkan ketahanan cuaca.
- Pengolahan plastik: Agen penggandeng atau surfaktan digunakan untuk meningkatkan kinerja dispersi dan pemrosesan.
- Aplikasi kelas atas: Lapisan komposit atau nano memungkinkan pengoptimalan sinergis multifungsi.
Bubuk epik
Epic Powder, 20+ tahun pengalaman kerja di industri bubuk ultrafine. Secara aktif mempromosikan pengembangan bubuk ultra-fine di masa depan, dengan fokus pada proses penghancuran, penggilingan, pengklasifikasian, dan modifikasi bubuk ultra-fine. Hubungi kami untuk konsultasi gratis dan solusi yang disesuaikan! Tim ahli kami berdedikasi untuk menyediakan produk dan layanan berkualitas tinggi guna memaksimalkan nilai pemrosesan bubuk Anda. Epic Powder—Ahli Pemrosesan Bubuk Tepercaya Anda!