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)中的再分散性和穩定性、提高鈦白粉的遮蓋力。

1有機表面處理劑HT A20結構示意圖

HT A20為丙烯酸類(lèi)嵌段聚合物，結構示意圖如下圖1所示：

 

圖1 有機表面處理劑結構示意圖

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(guò)和鈦白粉間的吸引力（配位作用、共價(jià)鍵）吸附在粒子表面，將粒子隔離開(kāi)來(lái)。和樹(shù)脂相容的穩定部分由丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇丙烯酸酯無(wú)規共聚物組成，賦予表面改性后的鈦白粉粒子良好的再分散性，并且能穩定均勻分散在樹(shù)脂溶液和溶劑揮發(fā)后的樹(shù)脂中。在體系干燥過(guò)程中以及干燥后，和樹(shù)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(shù)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(shù)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(guò)共價(jià)鍵、配位鍵結合在粒子表面上，聚丙烯酸酯部分充分伸展，通過(guò)空間位阻作用穩定粒子；干燥后，聚丙烯酸酯部分包覆在粒子上或和樹(shù)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(guò)共價(jià)鍵、配位鍵結合在粒子表面上，依靠靜電斥力穩定粒子；干燥后，聚丙烯酸酯部分包覆在粒子上或和樹(shù)脂互相滲透?？梢?jiàn)，雙親型嵌段聚合物改性劑HT A20對鈦白粉進(jìn)行有機表面處理后，在有機溶劑體系和水性體系中，都能提高鈦白粉在介質(zhì)中的分散穩定性并改善鈦白粉和樹(shù)脂的相容性。

 

圖2 改性劑和鈦白粉粒子結合示意圖

2有機表面處理劑HT A20應用測試

2.1 表面有機改性后的鈦白粉在不同分散體系中的懸浮穩定性

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(shí)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。這是因為，HT A20處理劑中含有羧基、磷酸和酯基，同時(shí)提高了親水親油的性能。在表面處理的時(shí)候，HT A20的羧基、磷酸和鈦白粉表面進(jìn)行強力錨合，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 表面有機改性后鈦白粉的遮蓋力

表2 遮蓋力測試結果（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(shù)脂(60%)中，加入混合溶劑5g，用調漆刀攪拌均勻，用錐形磨研磨至一定的細度后，用狼毛刷在黑白格上涂刷，以看不到黑白格的區別為止，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改性后的復合鈦白遮蓋力提高了30%。這是因為HT A20中的羧基和鈦白粉表面結合后，聚丙烯酸酯鏈阻止了鈦白粉顆粒的二次團聚，使得鈦白粉顆粒能夠均勻的分散在溶劑體系及環(huán)氧樹(shù)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。