[发明专利]金红石型二氧化钛的光化学活性的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无机材料的光化学活性的检测方法，更具体地讲，本发明涉及一种金红石型二氧化钛的光化学活性的检测方法。

背景技术

钛白(二氧化钛，TiO₂)是一种化学惰性颜料，但由于钛白表面缺陷，无论是锐钛型还是金红石型钛白均具有表面光化学活性，即在阳光或紫外线照射下，钛白表面会形成活性基团，这些活性基团会降解与钛白结合的树脂基料，导致漆膜变色、粉化、失光，即漆膜的耐老化性能受到影响。因此对钛白颜料光化学活性的检测就十分必要。

目前，国内外采用的评价方法是：把钛白制成漆膜或塑料，进行人工加速或天然暴晒，考察漆膜或塑料的色差、粉化情况，来判断金红石型钛白的耐久性，这种方法最大的一个缺点就是检测时间长，采用人工加速老化一般需要1个月，而采用天然暴晒则需要1年以上的时间。

第20020165308号美国专利指出：TiO₂在紫外线照射下能够把异丙醇降解为丙酮，该专利利用这个性能，通过检测丙酮含量就可以知道TiO₂的活性。该方法能够快速检测TiO₂的光学活性，而且不受检测方法的限制，对于表征包膜后金红石型钛白的光学活性十分有效。但是该方法需要有机物质检测设备，适应性不强。

国内高丕英等人使用的锐钛型钛白光化学评价试验是：应用锐钛型钛白在紫外线照射下能够使Cr₂O₇^2-被还原的性能，通过检测Cr₂O₇^2-的还原率，可以评价锐钛型钛白的光化学活性，但是该方法只用于检测锐钛型钛白。

目前，还没有关于表征普通金红石型钛白颜料光化学活性方法的文献报道。

发明内容

为了解决现有技术中提到的检测金红石型钛白粉的光化学活性中存在的上述问题，本发明提供了一种金红石型钛白粉光化学活性的检测方法，该方法包括以下步骤：通过热处理来活化金红石型钛白粉；将活化后的钛白粉加入油漆原料中，再加入重铬酸钾，进行高速分散，制得油漆；将分散后的油漆涂膜于刮板上，得到漆膜；将制备好的漆膜进行干燥，然后用光泽仪检测漆膜的光泽度；将干燥后的漆膜老化后，再次检测漆膜的光泽度，通过两次漆膜的光泽度来计算漆膜的失光率。

根据本发明的检测金红石型钛白粉的方法通过活化金红石型钛白粉和引入重铬酸钾做催化剂来加速反应，缩短老化时间，从而使表征普通金红石钛白颜料光化学活性的总时间不超过24h，大大缩减了检测时间。

具体实施方式

下面将结合实施例来详细描述本发明。

本发明提供了一种金红石型TiO₂光化学活性的检测方法。该方法首先将待检测的金红石型钛白粉进行活化，然后加入重铬酸钾做为催化剂，加速反应，缩短了老化时间。

根据本发明的检测金红石型钛白的方法，重铬酸钾作为催化剂，加速了钛白表面活性基团的形成，这些活性基团使得与钛白结合的树脂基料降解，从而加速了含有钛白的漆膜表面变色、粉化、失光等，因此加速了漆膜的老化。

根据本发明的检测金红石型钛白的光化学活性的方法包括以下步骤：(1)通过热处理的方式来活化金红石型TiO₂；(2)按照普通油漆的配方，添加活化后的金红石型钛白粉，再加入一定质量的重铬酸钾，高速分散一段时间，制得油漆；(3)取适量的分散好的油漆于刮板上，使用涂膜制备器刮片，制备漆膜；(4)将漆膜在红外灯下进行干燥，然后用光泽仪检测漆膜的光泽度；(5)使干燥后的漆膜在人工加速老化机内进行老化，再次检测漆膜的光泽度，通过漆膜老化前后光泽度计算漆膜的失光率，以此来衡量金红石型钛白粉的光化学活性高低。

在上述步骤(1)中，优选地活化温度为500℃～900℃，活化时间为1h～5h。在上述步骤(2)中，对于8.5g的金红石型钛白粉，重铬酸钾的用量优选地为0.05g～1g，高速分散的时间为0.5h～2h。在上述步骤(3)中，制备漆膜的厚度在50～100μm。在上述步骤(4)中，红外干燥的时间为10～30分钟。在上述步骤(5)中，老化时间为8～24h。

下面参照具体的实施例来解释本发明的检测金红石型钛白粉的光化学活性的方法。

实施例1