Überblick über die TiO2-Oberflächenbehandlung
Unter Oberflächenbehandlung versteht man die Beschichtung einer oder mehrerer Schichten anorganischer oder organischer Substanzen auf der Oberfläche von Titandioxid-Pigmentpartikeln mittels verschiedener Oberflächenbehandlungsmittel und -verfahren, um die inhärenten Mängel von Titandioxid zu verbessern oder die Oberflächeneigenschaften zu verändern seiner Partikel und zur Verbesserung seiner Witterungsbeständigkeit, Dispergierbarkeit und anderer Anwendungseigenschaften.
Die Oberflächenbehandlung von Titandioxid erfolgt hauptsächlich durch die Theorie des isoelektrischen Punkts und der Stabilitätstheorie, wobei Fällung, Adsorption, Ionenaustausch, kovalente Bindung und Polymerpfropfreaktion verwendet werden, um die Oberfläche von Titandioxid zu modifizieren. Das Ergebnis der Modifikation beinhaltet nur die Veränderung der Oberfläche Ladung, Oberflächenveränderung, um die photochemische Aktivität von Titandioxiddefekten zu kompensieren, die Witterungsbeständigkeit und Haltbarkeit von Titandioxid zu verbessern, seine Benetzbarkeit in verschiedenen Medien und seine Dispergierbarkeit zu verbessern.
Durch die Oberflächenbehandlung werden die Kristallstruktur, die Partikelgröße, die Partikelgrößenverteilung und die Farbe des Titandioxids (die durch den Oxidationsprozess gesteuert werden) nicht verändert.
Auf der Oberfläche von reinem TiO2 gibt es Gitterfehler, wodurch viele Photoaktivierungspunkte auf der Oberfläche von TiO2-Partikeln entstehen, und die Photoaktivierungspunkte sind unter Einwirkung von ultraviolettem Licht sehr aktiv. Je kleiner die TiO2-Partikel, desto mehr Photoaktivierungspunkte, desto schlechter ist die Witterungsbeständigkeit.
Unverarbeitetes Titandioxid, dessen kalzinierte Partikel sehr klein sind, eine hohe spezifische Oberflächenenergie haben, äußerst instabil sind, bei hohen Temperaturen schnell agglomerieren und substabile größere Partikel bilden. Bei TiO2 gilt: Je kleiner die Partikel, desto stärker ist die Schwerkraft zwischen den Partikeln , die Wahrscheinlichkeit, dass die Partikel agglomerieren, ist größer
Um die Witterungsbeständigkeit und chemische Stabilität von TiO2 zu verbessern und die Dispersion von TiO2 in verschiedenen Medien zu verbessern, wird TiO2 normalerweise einer Oberflächenbehandlung unterzogen. Bei der Oberflächenbehandlung soll ein gleichmäßiger Film auf der Oberfläche von TiO2-Partikeln gebildet werden, um den Photoaktivierungspunkt von TiO2 zu blockieren und die Witterungsbeständigkeit zu verbessern.
