Titan dioxide là gì? Vì sao titanium dioxide được sử dụng trong ứng dụng nhựa?

Chu Văn An

Titan dioxide là gì? Tại sao titan dioxide được sử dụng trong các ứng dụng nhựa? Titanium dioxide (TiO2) là một khoáng chất tự nhiên đã được sử dụng trong nhiều thế kỷ trong nhiều ứng dụng. Trong những năm gần đây, nó đã trở thành một chất phụ gia ngày càng phổ biến trong ngành nhựa. Do đặc tính độc đáo và khả năng cải thiện hình thức và hiệu suất của các sản phẩm nhựa. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá titan dioxide là gì và lợi ích của việc sử dụng nó trong nhựa.

Titan dioxide là gì? Tại sao titan dioxide được sử dụng trong các ứng dụng nhựa?

Titan dioxide là gì?

Định nghĩa: Oxit titan(IV) hay titan dioxide, Titania, là một hợp chất vô cơ tồn tại tự nhiên ở dạng oxit của titan. Nó được gọi là titan trắng, Pigment White 6 hoặc CI 77891 khi được sử dụng làm thuốc nhuộm. Titanium dioxide là một trong những vật liệu được sử dụng phổ biến nhất trên thế giới. Với sản lượng hàng năm hơn 4 triệu tấn.

• Công thức phân tử: O2Ti hoặc TiO2
• Điểm nóng chảy: 1.843 °C
• Mật độ: 4,23 g/cm³
• Khối lượng phân tử: 79,866 g/mol
• Điểm sôi: 2.972 °C

Tính chất của Titan dioxide là gì?

• Titanium dioxide là một loại bột màu trắng, không mùi và không vị.
• Tính chất quang học: Titanium dioxide có chỉ số khúc xạ cao. Điều đó có nghĩa là nó có các đặc tính quang học tuyệt vời như độ mờ, độ trắng và độ sáng cao.
• Tính ổn định hóa học: Titanium dioxide ổn định về mặt hóa học và không phản ứng với hầu hết các hóa chất, kể cả axit và bazơ.
• Độ ổn định nhiệt: Titanium dioxide ổn định nhiệt và có thể chịu được nhiệt độ cao. Mà không làm mất tài sản của nó.
• Tính chất điện: Titanium dioxide là chất cách điện tuyệt vời, có độ dẫn điện thấp.

Ứng dụng Titan dioxide là gì?

• Sơn phủ kiến ​​trúc, sơn ô tô và sơn công nghiệp.
• Kem chống nắng và các sản phẩm chăm sóc cá nhân khác.
• Tráng men gốm sứ hoặc nguyên liệu thô trong sản xuất bột màu gốm sứ.
• Chất độn trên giấy hoặc lớp phủ trên giấy để cải thiện đặc tính in của nó
• Chất xúc tác trong các phản ứng hóa học khác nhau. Bao gồm quá trình oxy hóa các hợp chất hữu cơ và sản xuất khí hydro.
• Được sử dụng trong sản xuất cấy ghép y tế. Chẳng hạn như cấy ghép nha khoa, thay khớp háng và đầu gối, và vỏ máy điều hòa nhịp tim.

Xem thêm: >>> Bột titan trắng (TIO2)

Tại sao titan dioxide được sử dụng trong các ứng dụng nhựa?

Cải thiện khả năng chịu nhiệt

Titanium dioxide (TiO2) thường được sử dụng làm chất màu trắng trong ngành nhựa. Để cải thiện khả năng chịu nhiệt của sản phẩm nhựa. Khi titan dioxide được thêm vào nhựa, nó hoạt động như một tác nhân tạo hạt nhân. Có nghĩa là nó giúp thúc đẩy sự hình thành các cấu trúc tinh thể bên trong nhựa. Những cấu trúc tinh thể này cung cấp sự gia cố cho nhựa, cải thiện độ bền và độ bền của nó. Ở nhiệt độ cao, cấu trúc tinh thể trở nên ổn định hơn và có thể chống biến dạng và nóng chảy tốt hơn.

Khả năng chịu nhiệt của nhựa có thể được cải thiện bằng cách sử dụng titan dioxide theo nhiều cách.

• Tăng điểm nóng chảy của nhựa: Bằng cách tăng điểm nóng chảy. Nhựa có thể chịu được nhiệt độ cao hơn trước khi tan chảy. Làm cho nó phù hợp hơn để sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ cao.
• Cải thiện độ ổn định nhiệt của nhựa: Cải thiện độ ổn định nhiệt giúp nhựa chống biến dạng và phân hủy tốt hơn ở nhiệt độ cao. Làm cho chúng bền hơn và đáng tin cậy hơn.
• Cải thiện độ ổn định tia cực tím của nhựa: Titanium dioxide là chất hấp thụ tia cực tím hiệu quả. Và có thể bảo vệ nhựa khỏi bức xạ cực tím, nâng cao tuổi thọ và độ tin cậy của nhựa.

Cải thiện khả năng chặn ánh sáng

Ngoài lợi ích về khả năng chịu nhiệt, titan dioxide còn cải thiện khả năng cản ánh sáng của nhựa. Làm cho chúng có khả năng chống phai màu và đổi màu tốt hơn khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời hoặc các nguồn sáng khác.

Cơ chế mà titan dioxide cải thiện khả năng cản ánh sáng của nhựa. Là thông qua khả năng tán xạ và hấp thụ ánh sáng. Khi thêm vào nhựa, các hạt titan dioxide sẽ phân tán ánh sáng theo mọi hướng. Giảm lượng ánh sáng xuyên qua nhựa. Điều này làm giảm lượng năng lượng ánh sáng được hấp thụ bởi nhựa. Do đó làm giảm tốc độ phân hủy quang. Sự tán xạ và phản xạ ánh sáng của các hạt titan dioxide hoạt động hiệu quả. Đóng vai trò như một tấm chắn, bảo vệ nhựa khỏi tác hại của việc tiếp xúc với ánh sáng.

Ứng dụng trong ngành sơn, nhựa và giấy.

Hơn nữa, titan dioxide có chỉ số khúc xạ cao. Điều này có nghĩa là nó làm cong và làm chậm ánh sáng hơn các vật liệu khác. Đặc tính này cho phép titan dioxide phân tán ánh sáng đều khắp nhựa. Mang lại vẻ ngoài đồng đều hơn và giảm khả năng xuất hiện các điểm nóng hoặc sự đổi màu không đồng đều.

Xem thêm: >>> Công dụng của Titanium Dioxide (TiO2) trong cuộc sống

Tăng cường khả năng chống chịu thời tiết của nhựa

Nhựa dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố thời tiết như ánh nắng, độ ẩm, nhiệt độ dao động. Làm cho nhựa bị hư hỏng và mất tính chất cơ học. Titanium dioxide là một chất phụ gia hiệu quả. Có thể giúp giảm thiểu những tác động này và cải thiện khả năng chống chịu thời tiết của nhựa.

Một trong những cách chính mà titan dioxide tăng cường khả năng chống chịu thời tiết của nhựa. Là nhờ khả năng hấp thụ tia cực tím (UV). TiO2 là chất hấp thụ tia cực tím hiệu quả cao khi được thêm vào nhựa. Nó có thể hấp thụ bức xạ cực tím từ ánh sáng mặt trời, ngăn không cho nó tiếp cận chuỗi polymer. Bằng cách hấp thụ bức xạ UV, TiO2 ngăn chặn sự hình thành các cặp electron-lỗ trống. Làm chậm tốc độ phân hủy quang học và kéo dài tuổi thọ của sản phẩm nhựa.

Titanium dioxide cũng hoạt động như một rào cản đối với độ ẩm và các yếu tố môi trường khác. Khi thêm vào nhựa. Các hạt TiO2 tạo ra một rào cản ngăn độ ẩm và các yếu tố môi trường khác xâm nhập vào nhựa. Điều này giúp giảm thiệt hại do thời tiết, chẳng hạn như nứt và cong vênh. Đồng thời, nó bảo vệ nhựa khỏi bị xuống cấp do tiếp xúc với các yếu tố thời tiết.

Nhựa màu

Titanium dioxide là một chất màu có hiệu quả cao khi được thêm vào nhựa. Nó có thể làm cho sản phẩm có màu trắng, đục và có độ phản chiếu cao. Vì vậy, loại vật liệu này được sử dụng rộng rãi trong ngành nhựa để sản xuất masterbatch trắng. Dùng để tạo màu trắng cho nhựa.

Titanium dioxide đạt được hiệu ứng sắc tố trắng thông qua một quá trình được gọi là tán xạ Mie. Khi ánh sáng chiếu vào sản phẩm nhựa có chứa hạt TiO2. Sóng ánh sáng tương tác với các hạt và phân tán theo mọi hướng. Hiệu ứng tán xạ này mạnh nhất trong phạm vi bước sóng ngắn của ánh sáng khả kiến. Bao gồm ánh sáng xanh và tím. Kết quả là các hạt TiO2 có màu trắng. Vì chúng phản chiếu tất cả các màu sắc của ánh sáng khả kiến.

Hiệu quả của titan dioxide như một chất màu trắng là do chỉ số khúc xạ cao của nó. Thước đo mức độ ánh sáng bị bẻ cong khi nó truyền qua một môi trường. TiO2 có chiết suất 2,55, cao hơn hầu hết các chất màu khác được sử dụng trong nhựa. Điều này có nghĩa là các hạt TiO2 có khả năng tán xạ ánh sáng hiệu quả hơn, tạo ra màu trắng đục hơn.

Cải thiện tính chất cơ điện của nhựa

Cuối cùng, titan dioxide cũng được sử dụng để cải thiện tính chất cơ và điện của nhựa. Khi thêm vào nhựa, TiO2 có thể tăng cường độ bền, độ cứng và độ dẻo dai. Và khả năng chống va đập của vật liệu, làm cho vật liệu bền hơn và có khả năng chống biến dạng.

Khả năng đóng vai trò là chất độn gia cố của TiO2 là một trong những yếu tố then chốt góp phần vào khả năng nâng cao tính chất cơ học của nhựa. Điều này là do khả năng của các hạt TiO2 cực nhỏ có thể liên kết với chuỗi polyme của nhựa. Và tạo ra một cấu trúc bền hơn và cứng nhắc hơn. Do diện tích bề mặt của các hạt TiO2 tăng lên nên có nhiều điểm tiếp xúc giữa các hạt và nền polyme hơn. Giúp cải thiện tính chất cơ học của vật liệu.

Ngoài tính chất cơ học, TiO2 còn có thể cải thiện tính chất điện của nhựa. Điều này là do TiO2 là chất cách điện hiệu quả và có thể hỗ trợ làm giảm độ dẫn điện của các vật dụng bằng nhựa. Trong một số trường hợp, TiO2 còn có thể đóng vai trò là chất điện môi. Hoặc một chất có thể lưu trữ và giải phóng năng lượng điện.

Kết luận

Nói tóm lại, lợi ích của việc sử dụng titan dioxide trong nhựa là rất nhiều và đáng kể. Khoáng chất tự nhiên này có thể nâng cao hiệu suất và chất lượng của sản phẩm nhựa. Bằng cách thêm titan dioxide vào nhựa, các nhà sản xuất có thể tạo ra những sản phẩm chắc chắn hơn, bền hơn và có tính thẩm mỹ cao hơn. Có khả năng chịu được ánh nắng, nhiệt độ và các yếu tố môi trường khác.

Hãy cập nhật cho chúng tôi qua HOTLINE hoặc Website: https://vuhoangco.com.vn để biết thêm thông tin hữu ích.