HT A20改性金紅石鈦白粉的效果優(yōu)于其它表面處理劑如三羥甲基乙烷、三乙醇胺，能改善鈦白粉在介質(zhì)中的再分散性和穩(wěn)定性、提高鈦白粉的遮蓋力。

1有機(jī)表面處理劑HT A20結(jié)構(gòu)示意圖

HT A20為丙烯酸類嵌段聚合物，結(jié)構(gòu)示意圖如下圖1所示：

 

圖1 有機(jī)表面處理劑結(jié)構(gòu)示意圖

HT A20分子中的錨固部分由（甲基）丙烯酸、磷酸的均聚物或共聚物組成，通過和鈦白粉間的吸引力（配位作用、共價鍵）吸附在粒子表面，將粒子隔離開來。和樹脂相容的穩(wěn)定部分由丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇丙烯酸酯無規(guī)共聚物組成，賦予表面改性后的鈦白粉粒子良好的再分散性，并且能穩(wěn)定均勻分散在樹脂溶液和溶劑揮發(fā)后的樹脂中。在體系干燥過程中以及干燥后，和樹脂相容的部分能包覆在鈦白粉粒子表面，防止粒子聚集，使得鈦白粉粒子在樹脂中能均勻分散。圖2表示改性劑HT A20處理鈦白粉粒子后，HT A20在粒子表面的形態(tài)。圖2a表示在樹脂溶液或溶劑中，干燥前，改性劑的錨固部分和鈦白粉粒子間通過共價鍵、配位鍵結(jié)合在粒子表面上，聚丙烯酸酯部分充分伸展，通過空間位阻作用穩(wěn)定粒子；干燥后，聚丙烯酸酯部分包覆在粒子上或和樹脂基體互相滲透。圖2b表示在水性體系中，干燥前，改性劑的聚丙烯酸錨固部分和鈦白粉粒子間通過共價鍵、配位鍵結(jié)合在粒子表面上，依靠靜電斥力穩(wěn)定粒子；干燥后，聚丙烯酸酯部分包覆在粒子上或和樹脂互相滲透。可見，雙親型嵌段聚合物改性劑HT A20對鈦白粉進(jìn)行有機(jī)表面處理后，在有機(jī)溶劑體系和水性體系中，都能提高鈦白粉在介質(zhì)中的分散穩(wěn)定性并改善鈦白粉和樹脂的相容性。

 

圖2 改性劑和鈦白粉粒子結(jié)合示意圖

2有機(jī)表面處理劑HT A20應(yīng)用測試

2.1 表面有機(jī)改性后的鈦白粉在不同分散體系中的懸浮穩(wěn)定性

表1 不同處理劑改性后的鈦白粉在不同分散體系中的沉降時間（min）

 

HT A20處理劑改性的金紅石鈦白粉，在水性體系和油性體系中，穩(wěn)定性都優(yōu)于目前金紅石鈦白粉常用的表面處理劑。這是因?yàn)椋?span>HT A20處理劑中含有羧基、磷酸和酯基，同時提高了親水親油的性能。在表面處理的時候，HT A20的羧基、磷酸和鈦白粉表面進(jìn)行強(qiáng)力錨合，處理劑脫附幾率大大減少；羧基和酯基的存在，使得表面處理后的鈦白粉具有與水性體系、油性體系良好的相容性。

2.1 表面有機(jī)改性后鈦白粉的遮蓋力

表2 遮蓋力測試結(jié)果（g/m²）

處理劑	HT A20	競品1	三羥甲基乙烷	三乙醇胺
遮蓋力	501.5	754.5	720.0	744.5

鈦白粉干法改性：取10g金紅石鈦白粉、90g重鈣，1.5g改性劑，放入到高速粉碎機(jī)里，進(jìn)行干法處理。

遮蓋力測試：取處理后粉體10g，加入到35gE-20環(huán)氧樹脂(60%)中，加入混合溶劑5g，用調(diào)漆刀攪拌均勻，用錐形磨研磨至一定的細(xì)度后，用狼毛刷在黑白格上涂刷，以看不到黑白格的區(qū)別為止，涂刷所用的物料質(zhì)量總和乘以50，即為遮蓋力相對數(shù)值。

從表2可以得知，雙親型嵌段聚丙烯酸酯改性劑HT A20對于金紅石鈦白粉的表面有機(jī)化改性效果明顯優(yōu)于其它表面處理劑，對遮蓋力的提高起到了重要的作用。與三羥甲基乙烷比較，HT A20改性后的復(fù)合鈦白遮蓋力提高了30%。這是因?yàn)镠T A20中的羧基和鈦白粉表面結(jié)合后，聚丙烯酸酯鏈阻止了鈦白粉顆粒的二次團(tuán)聚，使得鈦白粉顆粒能夠均勻的分散在溶劑體系及環(huán)氧樹脂基體中，從而能夠保證金紅石鈦白粉的遮蓋力得到充分展現(xiàn)。