Titanyum dioksit kaplama modifikasyonu
Titanyum dioksitin (titanyum dioksit) kaplama modifikasyonu, performansını (dağılabilirlik, hava koşullarına dayanıklılık, parlaklık, kimyasal kararlılık vb. gibi) iyileştirmek için önemli bir araçtır. Yaygın kaplama modifikasyon yöntemleri esas olarak üç kategoriyi içerir: inorganik kaplama, organik kaplama ve kompozit kaplama. Aşağıda belirli bir sınıflandırma ve kısa bir giriş bulunmaktadır:
İnorganik kaplama modifikasyonu
Titanyum dioksit parçacıklarının yüzeyine bir inorganik oksit veya tuz tabakası kaplayarak, kimyasal kararlılığını ve optik özelliklerini iyileştirmek için fiziksel bir bariyer oluşturulur.
1. Oksit kaplama
Prensip: Metal oksitlerin hidratını (SiO₂, Al₂O₃, ZrO₂ vb. gibi) kullanarak titanyum dioksitin yüzeyinde çökelterek düzgün bir kaplama tabakası oluşturun.
İşlem: Genellikle sıvı faz biriktirme yöntemi ile titanyum dioksit bulamacına metal tuzları (sodyum silikat, alüminyum sülfat gibi) eklenir ve pH değeri ayarlanarak metal oksit hidratı çökeltilir ve kaplanır.
2. Kompozit oksit kaplama
Prensip: İki veya daha fazla metal oksidi (Al₂O₃-SiO₂, ZrO₂-SiO₂, vb. gibi) kaplamak, her bir bileşenin avantajlarını birleştirmek.
Özellikler: Daha iyi genel performans, örneğin Al₂O₃-SiO₂ kaplaması aynı anda dağılabilirliği ve hava koşullarına dayanıklılığı iyileştirebilir, yüksek talep gören otomotiv boyaları ve bobin kaplamaları için uygundur.
3. Tuz kaplama
Prensip: Titanyum dioksitin yüzeyinde zayıf çözünen bir tuz tabakası oluşturmak için metal tuzları (fosfatlar, silikatlar, sülfatlar, vb. gibi) kullanın.
Organik kaplama modifikasyonu
Titanyum dioksitin yüzeyindeki hidroksil gruplarıyla organik bileşiklerin reaksiyonu yoluyla, organik ortamla uyumluluğunu iyileştirmek için organik bir moleküler tabaka oluşturulur.
1. Bağlantı maddesi kaplaması
Prensip: Bağlantı maddesi moleküllerinin (silan, titanat, alüminat gibi) amfifilik yapısını kullanarak, bir ucu titanyum dioksitin yüzeyindeki hidroksil grubuyla birleştirilir ve diğer ucu organik matrisle (reçine, polimer gibi) reaksiyona girer.
Silan bağlantı maddesi: Su bazlı sistemlerde titanyum dioksitin dağılabilirliğini artırır, genellikle su bazlı kaplamalarda ve mürekkeplerde kullanılır.
Titanat/alüminat bağlantı maddesi: Plastikler ve kauçuklar gibi yağlı sistemlerde uyumluluğu artırır ve işleme sırasında aglomerasyonu azaltır.
2. Yüzey aktif madde kaplaması
Prensip: Yüzey aktif maddeler (yağ asitleri, sülfonatlar, kuaterner amonyum tuzları vb. gibi) fiziksel adsorpsiyon veya kimyasal reaksiyon yoluyla titanyum dioksitin yüzeyine bağlanarak bir yük tabakası veya hidrofobik tabaka oluşturur.
İşlev:
Aniyonik yüzey aktif maddeler (stearik asit gibi): Yağlı ortamlarda dağılabilirliği artırır, genellikle plastiklerde ve kauçukta kullanılır.
Katyonik yüzey aktif maddeler (dodesiltrimetilamonyum klorür gibi): Kararlılığı artırmak için polar sistemler için uygundur.
3. Polimer kaplama
İlke: Polimerizasyon reaksiyonları yoluyla titanyum dioksitin yüzeyine polimerleri (akrilatlar, epoksi reçineleri, siloksanlar vb.) aşılayın.
İşlev:
Kimyasal erozyonu daha da izole etmek ve hava koşullarına dayanıklılığı ve mekanik özellikleri iyileştirmek için kalın bir kaplama tabakası oluşturun.
Belirli reçinelerle uyumluluğu artırın, yüksek performanslı kompozit malzemeler ve kaplamalar için uygundur.
4. Silikon kaplama
İlke: Titanyum dioksit parçacıklarını kaplamak için polisiloksanın (silikon yağı, silikon reçinesi vb.) düşük yüzey enerjisi özelliklerini kullanın.
İşlev: Yüzey gerilimini azaltın, dağılabilirliği ve pürüzsüzlüğü artırın, genellikle mürekkeplerde ve kozmetiklerde kullanılır.
III. Kompozit kaplama modifikasyonu
İnorganik ve organik kaplamaların avantajlarını birleştiren çift kaplama, tamamlayıcı performans elde etmek için aşamalı olarak veya eş zamanlı olarak gerçekleştirilir.
1. Önce inorganik ve sonra organik kaplama
2. İnorganik-organik senkron kaplama
Diğer özel kaplama teknolojileri
1. Nano kaplama
2. Mikrokapsül kaplama
Prensip: Titanyum dioksit parçacıklarını polimer mikrokapsüllere kapsülleyin, kapsülün yırtılma koşullarını (sıcaklık, pH değeri gibi) kontrol ederek titanyum dioksiti serbest bırakın, akıllı kaplamalar ve yavaş salınımlı sistemler için uygundur.