CN113125297A - 钛白粉在水中分散性的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所要解决的技术问题是提供一种钛白粉在水中分散性的检测方法，是一种能够准确、快速、定量的测试钛白粉在水中分散性的方法。本发明的钛白粉在水中分散性的检测方法通过钛白粉特定配比浆料的制备、称量浆料及筛余物质量、使用公式计算测量结果等步骤对钛白粉在水中的分散性能进行定量表征，并且实现对钛白粉在水中的分散性能进行等级评定。钛白粉在水性产品中优异性能得以表现的前提是钛白粉在水中能够得到良好的分散，因此对于钛白粉在水中分散性性能的检测方法研究具有重要意义。
Description
技术领域
本发明属于钛白粉性能检测领域，尤其涉及一种钛白粉在水中分散性的检测方法。
背景技术
钛白粉是一种目前世界上性能最优异、应用最为广泛的一种白色颜料。因其具有优异的光散射能力、高白度，同时具有高化学稳定性和较好的耐候性、无毒无味，对人体无刺激作用，被广泛应用于涂料行业。
但是钛白粉的这些优异性能在涂料中能否得以展现的前提是：在涂料中能否得到良好的分散。特别是在水性涂料中，钛白粉的润湿分散更为困难，且存在易于沉降、团聚的特点，迫使我们对于钛白粉在水中的分散性能表现尤为关注。
目前，对于钛白粉在水中分散性的测试方法，还没有相关专利发布。通常所采用的测试白粉在水中分散性的方法：
1、性能评估法：本方法是将钛白粉在相应的水性涂料配方体系中进行性能评估，该方法的过程繁琐，耗时较长。
2、细度板测试法：本方法将钛白粉制备成高配比的水性钛白浆料，用刮板细度计测试浆料的细度，通过细度值来判断钛白粉在水中分散性性能。该方法测试过程快速，但是所得测试结果误差较大，不利于常规质量管控。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种钛白粉在水中分散性的检测方法，是一种能够准确、快速、定量的测试钛白粉在水中分散性的方法，通过钛白粉特定配比浆料的制备、称量浆料及筛余物质量、使用公式计算测量结果等步骤对钛白粉在水中的分散性能进行定量表征，并且实现对钛白粉在水中的分散性能进行等级评定。
为解决上述问题，本发明通过以下技术方案实现：
本发明的钛白粉在水中分散性的检测方法，其包括以下步骤：
A.钛白粉特定配比浆料的制备：钛白粉特定配比浆料按以下重量份组分进行制备：
B.称量m1 g质量钛白粉特定配比浆料，使用325目滤网过滤，过程中使用水流本身的压力冲刷，之后将筛余物在55℃烘箱中烘15min，称量筛余物质量m2 g；
C.使用公式
计算所得测试结果，测试结果y值越小，说明钛白粉在水中的分散性能越好。
本发明的钛白粉在水中分散性的检测方法的进一步优化为：
其还包括步骤：
D.等级评定：
y≤1/10000，钛白粉分散性能良好，一等品；
1/10000＜y≤5/10000，钛白粉分散性能一般，合格品；
5/10000＜y，钛白粉分散性能欠佳，不合格。
本发明的钛白粉在水中分散性的检测方法的进一步优化为：
所述的过程中使用水流本身的压力冲刷，其压力范围为：0.1KPa～1KP。
本发明的钛白粉在水中分散性的检测方法的进一步优化为：
所述的钛白粉为金红石型钛白粉或锐钛型钛白粉。
本发明的钛白粉在水中分散性的检测方法的进一步优化为：
所述的分散剂为钠盐或铵盐分散剂。
本发明的钛白粉在水中分散性的检测方法的进一步优化为：
所述的消泡剂为矿物油类消泡剂。
本发明的钛白粉在水中分散性的检测方法的进一步优化为：
所述的钛白粉特定配比浆料是在高速分散下制备得到。
本发明的钛白粉在水中分散性的检测方法的进一步优化为：
所述的称量时使用的电子天平为三位数天平。
测试结果y为计算所得,等级判定标准：
y≤1/10000，钛白粉分散性能良好，一等品；
1/10000＜y≤5/10000，钛白粉分散性能一般，合格品；
5/10000＜y，钛白粉分散性能欠佳，不合格。
等级判定标准为综合两方面原因所确定：
1、测试完成后，检测325目筛网中所残留的筛余物，y≤1/10000时，筛网中残余的筛余物趋近于无，或者肉眼可见的极少残余物；1/10000＜y≤5/10000时，筛网中残余物明显可见；5/10000＜y时，筛网中残余物可呈现堆积现象。
2、通过大量钛白粉在涂料体系中白度、对比率、消色力、稳定性等性能表现，将所得测试结果数据综合分析后，按照性能优劣顺序进行排序，并与对应的钛白粉的筛余物数值y进行对比分析。
综合考量以上两方面的因素，可根据所得测试结果y值，进行一定的等级划分。本发明的等级判定划分为以上3个等级。
在实际应用中，根据y值，可将钛白粉进行等级划分，有利于快速判定钛白粉在涂料体系中性能表现。即可以将所得y≤1/10000的钛白粉，在优等品或一等品的水性涂料体系中进行测试；将1/10000＜y≤5/10000的钛白粉，在合格品或者一等品的涂料体系中进行测试；对于5/10000＜y的钛白粉，不考虑进行涂料体系的应用测试。
钛白粉在水性产品中优异性能得以表现的前提是钛白粉在水中能够得到良好的分散，因此对于钛白粉在水中分散性性能的检测方法研究具有重要意义。
本发明的钛白粉在水中分散性的检测方法目的在于实现简单、高效的方法测试钛白粉在水中分散性性能，本技术方案未添加具有特殊功能的添加剂，其优势在于：
1、实现对钛白浆制备过程中分散效率的合理控制；
2、有利对钛白浆后续的处理，使得出的测试结果更加准确。
3、钛白粉的分散性能的定量评价，有利于快速筛选钛白粉在涂料体系中的性能表现。
本发明的钛白粉在水中分散性的检测方法具有以下的优点：
1、钛白浆制备工艺过程中,分散效率过高或高低，所得出的实验数据与实际生产应用有较大偏差，本发明关键技术点在于通过调整原料配比，得到适中的分散效率，所得的钛白浆料有利于后续的定量测试。
本发明的钛白粉特定配比浆料(浆料BASE)与传统钛白浆的组成上存在较大差异：
a.组分简单、添加方便、制备快捷；
b.因为没有添加任何增稠剂，较传统钛白浆剪切效率大大降低，有利于考察钛白粉自身分散性的性能表现。
c.钛白浆制备完成后，需要立即进行测试，不能放置超过30min。
2、本发明的技术方案提供了一种全新的钛白粉在水中分散性的检测方法，与现有的测试方法的最大的不同点在于其测试过程的差异(现有的测试方法为：A、直接在涂料配方中性能评估得到；B、用细度板测试钛白浆料的细度)，所得测试结果的计算公式为本方法首次应用于分散性的测试方法中，使用公式计算测量结果对钛白粉在水中的分散性能进行定量表征，且本测试方法结果直观、误差小、过程高效等优势。
其中A方法通过将钛白粉在涂料体系中进行性能测试，通过性能表现来间接体现该钛白粉样品分散性性能的方法。由于不同的体系，处在润湿分散体系的差异、粉料搭配体系的差异、增稠体系的差异等因素，使得得到的测试结果存在一定的局限性，并且完整的测试过程的需要两个星期，耗时过长，不利于快速测试。
其中B的细度板测试法，是通过测试钛白浆的细度值，来反映钛白粉分散性性能的方法。本方法需要制备一个在高剪切力作用下、得到的高浓度的钛白粉浆料，同时需要添加较大量的润湿分散剂、一定量的其他功能助剂，与实际应用存在一定的出入。且所得的测试结果读数较为困难，且还会受到分散过程中，产生的气泡、其他添加的助剂带来的杂质的干扰，造成一定误差。该测试方法，无法细致区别处分散性性能偏差不大的钛白粉样品的分散性能。
而本发明的钛白粉在水中分散性的检测方法存在以下的特征：
1、浆料制备过程中，剪切力远低于水性涂料体系中打浆阶段的剪切力，且浆料BASE中只添加了少量了的通用型钠盐分散剂，对于钛白粉本身分散性性能的考察干扰很小，提高了测试结果的准确性。
2、浆料BASE制备工艺简单，测试中除钛白粉测试样品外的组分，均是价格低廉且常见的原料，测试过程快速、高效，提升了该方法的实用价值。
3、测试结果以具体数值呈现，能够直观定量的呈现钛白粉的分散性性能。我们能够通过数值y的大小，快速区分不同种类钛白粉分散性性能的差异性以及同款钛白粉不用批次之间的的稳定性等作用。
4、同时可根据y值初步确定该钛白粉样品所处的性能等级区间，筛选出相对应的涂料体系进行相关应用测试，提高工作效率。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合具体实施例详细描述本发明内容。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不限定于本发明。凡在本发明构思前提下对本发明制备方法的简单改进都属于本发明的保护范围之内。
实施例1：一种钛白粉在水中分散性的检测方法
本发明的钛白粉在水中分散性的检测方法，其包括以下步骤：
A.钛白粉特定配比浆料的制备：钛白粉特定配比浆料按以下重量份组分进行制备：
B.称量m1 g质量钛白粉特定配比浆料，使用325目滤网过滤，过程中使用水流本身的压力冲刷，之后将筛余物在55℃烘箱中烘15min，称量筛余物质量m2 g；
C.使用公式
计算所得测试结果，测试结果y值越小，说明钛白粉在水中的分散性能越好。
本发明的钛白粉在水中分散性的检测方法的进一步优化为：
其还包括步骤：
D.等级评定：
y≤1/10000，钛白粉分散性能良好，一等品；
1/10000＜y≤5/10000，钛白粉分散性能一般，合格品；
5/10000＜y，钛白粉分散性能欠佳，不合格。
本发明的钛白粉在水中分散性的检测方法的进一步优化为：
所述的过程中使用水流本身的压力冲刷，其压力范围为：0.1KPa～1KP。
本发明的钛白粉在水中分散性的检测方法的进一步优化为：
所述的钛白粉为金红石型钛白粉或锐钛型钛白粉。
本发明的钛白粉在水中分散性的检测方法的进一步优化为：
所述的分散剂为钠盐或铵盐分散剂。
本发明的钛白粉在水中分散性的检测方法的进一步优化为：
所述的消泡剂为矿物油类消泡剂。
本发明的钛白粉在水中分散性的检测方法的进一步优化为：
所述的钛白粉特定配比浆料是在高速分散下制备得到。
本发明的钛白粉在水中分散性的检测方法的进一步优化为：
所述的称量时使用的电子天平为三位数天平。
测试结果y为计算所得,前面所述的等级判定标准适用于本方法。
以下表1～3为本发明的钛白粉在水中分散性的检测方法的应用及与常规方法的实验结果对比：
表1本发明技术检测方法与细度板测试法的检测结果对比
细度板测试法所得钛白粉分散性测试结果为：D批次分散性表现最佳，A最差，B和C两个样品的细度值略小与50μm。本发明的方法能够通过所得y值，可以具体呈现出测试用钛白粉的四个批次样品的分散性能的差异性，从y值的测试结果可知，D批次分散性性能明显优于其他几个批次。本发明的方法与刮板细度法所得结果基本相一致。
表2性能评估法的检测结果
表3本发明技术检测方法与性能评估法的检测结果对比
表2中的测试结果显示，测试base的四个批次样品在配方体系中，仍然是D批次性能表现优于其他三个批次产品，A批次性能表现最差，C批次略微好于B批次样品，与本发明的方法所得结果相一致。
综合以上实际应用所得的测试结果，本发明的方法能够更加准确、快捷的判定钛白粉的在水中的分散性性能优劣。
综上所述，仅为本发明的较佳实例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以所揭示的技术内容而做出的些许变更、修饰与演变的等同变化，均视为本发明的等效实例；同时，凡根据本发明的实质技术对以上实施例所作出的任何等同变化的变更、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
本发明中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
本发明中的各种优化技术方案，除非另外说明，否则各种优化的技术方案之间可以相互进行结合。
除非另外说明，否则百分比和份数是重量百分比和重量份数。
说明书以及实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
本发明中使用各种原料、试剂、组分，除非另外说明，均为本领域内常用的相应原材料。
除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。
Claims (8)
1.一种钛白粉在水中分散性的检测方法，其特征在于：
其包括以下步骤：
A.钛白粉特定配比浆料的制备：钛白粉特定配比浆料按以下重量份组分进行制备：
B.称量m1 g质量钛白粉特定配比浆料，使用325目滤网过滤，过程中使用水流本身的压力冲刷，之后将筛余物在55℃烘箱中烘15min，称量筛余物质量m2 g；
C.使用公式
计算所得测试结果，测试结果y值越小，说明钛白粉在水中的分散性能越好。
2.根据权利要求1所述的钛白粉在水中分散性的检测方法，其特征在于：
其还包括步骤：
D.等级评定：
y≤1/10000，钛白粉分散性能良好，一等品；
1/10000＜y≤5/10000，钛白粉分散性能一般，合格品；
5/10000＜y，钛白粉分散性能欠佳，不合格。
3.根据权利要求1所述的钛白粉在水中分散性的检测方法，其特征在于：
所述的过程中使用水流本身的压力冲刷，其压力范围为：0.1KPa～1KP。
4.根据权利要求1所述的钛白粉在水中分散性的检测方法，其特征在于：
所述的钛白粉为金红石型钛白粉或锐钛型钛白粉。
5.根据权利要求1所述的钛白粉在水中分散性的检测方法，其特征在于：
所述的分散剂为钠盐或铵盐分散剂。
6.根据权利要求1所述的钛白粉在水中分散性的检测方法，其特征在于：
所述的消泡剂为矿物油类消泡剂。
7.根据权利要求1所述的钛白粉在水中分散性的检测方法，其特征在于：
所述的钛白粉特定配比浆料是在高速分散下制备得到。
8.根据权利要求1所述的钛白粉在水中分散性的检测方法，其特征在于：
所述的称量时使用的电子天平为三位数天平。
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