二氧化鈦在自然界有三種結(jié)晶形態(tài):金紅石型、銳鈦型和板鈦型。板鈦型屬斜方晶系,是不穩(wěn)定的晶型,在650℃以上即轉(zhuǎn)化成金紅石型,因此在工業(yè)上沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。銳鈦型在常溫下是穩(wěn)定的,但在高溫下要向金紅石型轉(zhuǎn)化。其轉(zhuǎn)化強(qiáng)度視制造方法及煅燒過(guò)程中是否加有抑制或促進(jìn)劑等條件有關(guān)。
一般認(rèn)為在165℃以下幾乎不進(jìn)行晶型轉(zhuǎn)化,超過(guò)730℃時(shí)轉(zhuǎn)化得很快。金紅石型是二氧化鈦穩(wěn)定的結(jié)晶形態(tài),結(jié)構(gòu)致密,與銳鈦型相比有較高的硬度、密度、介電常數(shù)與折光率。金紅石型和銳鈦型都屬于四方晶系,但具有不同的晶格,因而X射線圖象也不同,銳鈦型二氧化鈦的衍射角位于25.5°,金紅石型的衍射角位于27.5°。金紅石型的晶體細(xì)長(zhǎng),呈棱形,通常是孿晶;而銳鈦型一般近似規(guī)則的八面體。
金紅石型比起銳鈦型來(lái)說(shuō),由于其單位晶格由兩個(gè)二氧化鈦分子組成而銳鈦型卻是由四個(gè)二氧化鈦分子組成,故其單位晶格較小且緊密,所以具有較大的穩(wěn)定性和相對(duì)密度,因此具有較高的折射率和介電常數(shù)及較低的熱傳導(dǎo)性。
二氧化鈦的三種同分異構(gòu)體中只有金紅石型穩(wěn)定,也只有金紅石型可通過(guò)熱轉(zhuǎn)換獲得。天然板鈦礦在650℃以上即轉(zhuǎn)換為金紅石型,銳鈦礦在915℃左右也能轉(zhuǎn)變呈金紅石型
化學(xué)性能
二氧化鈦的化學(xué)性質(zhì)極為穩(wěn)定,是一種偏酸性的兩性氧化物。常溫下幾乎不與其他元素和化合物反應(yīng),對(duì)氧、氨、氮、硫化氫、二氧化碳、二氧化硫都不起作用,不溶于水、脂肪,也不溶于稀酸及無(wú)機(jī)酸、堿,只溶于氫氟酸。但在光作用下,鈦白粉可發(fā)生連續(xù)的氧化還原反應(yīng),具有光化學(xué)活性。 這一種光化學(xué)活性,在紫外線照射下銳鈦型鈦白粉尤為明顯,這一性質(zhì)使鈦白粉既是某些無(wú)機(jī)化合物的光敏氧化催化劑,又是某些有機(jī)化合物光敏還原催化劑。
應(yīng)急處理:隔離泄漏污染區(qū),限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿一般作業(yè)工作服。避免揚(yáng)塵,小心掃起,置于袋中轉(zhuǎn)移至安全場(chǎng)所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆蓋。收集回收或運(yùn)至廢物處理場(chǎng)所處置。
二氧化鈦(或稱鈦白粉)廣泛用于各類結(jié)構(gòu)表面涂料、紙張涂層和填料、塑料及彈性體,其它用途還包括陶瓷、玻璃、催化劑、涂布織物、印刷油墨、屋頂鋪粒和焊劑。據(jù)統(tǒng)計(jì),2006年全球二氧化鈦需求達(dá)460萬(wàn)噸,其中涂料行業(yè)占58%、塑料行業(yè)占23%、造紙10%、其他9%。鈦白粉既可用鈦鐵礦、金紅石制取,也可用鈦渣制取。鈦白粉生產(chǎn)工藝有兩種:即硫酸鹽工藝和氯化物工藝,硫酸鹽法的技術(shù)比氯化物法簡(jiǎn)單,可以用品位低和比較便宜的礦物。如今世界上約有47%產(chǎn)能采用硫酸鹽工藝,53%產(chǎn)能為氯化物工藝。
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我國(guó)鈦白粉工業(yè)始于20世紀(jì)50年代中期。
中文名稱:鈦白粉 英文名稱:titanium oxide 主要成分為二氧化鈦(TiO2)的白色顏料。隨著鈦白粉行業(yè)的不斷發(fā)展越來(lái)越多的品牌被人類認(rèn)識(shí),數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)鈦白粉總產(chǎn)能占世界的30%,是世界大的鈦白粉生產(chǎn)國(guó),2011年全國(guó)鈦白粉總產(chǎn)能為約260萬(wàn)噸。
此外,我國(guó)也已成為世界大的鈦白粉消費(fèi)國(guó),1999-2011年,我國(guó)鈦白粉消費(fèi)量從24.8萬(wàn)噸/年增長(zhǎng)至165萬(wàn)噸/年,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)17.11%,遠(yuǎn)超GDP增速。
在涂料體系中使用GR復(fù)合鈦白顏料可限得與鈦白粉相同或相近的性能指標(biāo);GR復(fù)合鈦白顏料可廣泛應(yīng)用于涂料體系中,改善涂料的性能,較大幅度的降低材料的使用成本2011年中國(guó)鈦白粉行業(yè)進(jìn)出口總額為18.58億美元,其中進(jìn)口額為7.04億美元,同比增長(zhǎng)9.22%;出口額為11.55億美元,同比增長(zhǎng)122.58%;2011年鈦白粉國(guó)際貿(mào)易出現(xiàn)貿(mào)易順差,順差額4.51億美元2011年,全國(guó)鈦白粉進(jìn)口總量20萬(wàn)噸,較上一年減少了6.9萬(wàn)噸,增長(zhǎng)率為-25.65%;鈦白粉出口總量為38萬(wàn)噸,較上一年增加了11.4萬(wàn)噸,增長(zhǎng)率為42.86%。
凈出口量達(dá)18萬(wàn)噸。這表明,國(guó)產(chǎn)鈦白粉的質(zhì)量有所提高,能滿足國(guó)內(nèi)大部分下游產(chǎn)品的需求,在替代一部分進(jìn)口產(chǎn)品的同時(shí),也增加了出口量。
鈦白粉被認(rèn)為是世界上性能好的一種白色顏料,廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品等工業(yè)。
鈦白粉(二氧化鈦)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,在一般情況下與大部分物質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)。在自然界中二氧化鈦有三種結(jié)晶:板鈦型、銳鈦和金紅石型。板鈦型是不穩(wěn)定的晶型,無(wú)工業(yè)利用價(jià)值,銳鈦型(Anatase)簡(jiǎn)稱A型,和金紅石型(Rutile)簡(jiǎn)稱R型,都具有穩(wěn)定的晶格,是重要的白色顏料和瓷器釉料,與其他白色顏料比較有的白度、著色力、遮蓋力、耐候性、耐熱性、和化學(xué)穩(wěn)定性,特別是沒(méi)有毒性。
鈦白粉廣泛用于涂料、塑料、橡膠、油墨、紙張、化纖、陶瓷、日化、醫(yī)藥、食品等行業(yè)。
涂料行業(yè)是鈦白粉的大用戶,特別是金紅石型鈦白粉,大部分被涂料工業(yè)所消耗。用鈦白粉制造的涂料,色彩鮮艷,遮蓋力高,著色力強(qiáng),用量省,品種多,對(duì)介質(zhì)的穩(wěn)定性可起到保護(hù)作用,并能增強(qiáng)漆膜的機(jī)械強(qiáng)度和附著力,防止裂紋,防止紫外線和水分透過(guò),延長(zhǎng)漆膜壽命。
塑料行業(yè)是第二大用戶,在塑料中加入鈦白粉,可以提高塑料制品的耐熱性、耐光性、耐候性,使塑料制品的物理化學(xué)性能得到改善,增強(qiáng)制品的機(jī)械強(qiáng)度,延長(zhǎng)使用壽命。
造紙行業(yè)是鈦白粉第三大用戶,作為紙張?zhí)盍希饕迷诩垙埡捅⌒图垙堉?。在紙張中加入鈦白粉,可使紙張具有較好的白度,光澤好,強(qiáng)度高,薄而光滑,印刷時(shí)不穿透,質(zhì)量輕。造紙用鈦白粉一般使用未經(jīng)表面處理的銳鈦型鈦白粉,可以起到熒光增白劑的作用,增加紙張的白度。但層壓紙要求使用經(jīng)過(guò)表面處理的金紅石型鈦白粉,以滿足耐光、耐熱的要求。
鈦白粉還是油墨中不可缺少的白色顏料。含有鈦白粉的油墨耐久不變色,表面潤(rùn)濕性好,易于分散。油墨行業(yè)所用的鈦白粉有金紅石型,也有銳鈦型。
紡織和化學(xué)纖維行業(yè)是鈦白粉的另一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域。化纖用鈦白粉主要作為消光劑。由于銳鈦型比金紅型軟,一般使用銳鈦型?;w用鈦白粉一般不需表面處理,但某些特殊品種為了降低二氧化鈦的光化學(xué)作用,避免纖維在二氧化鈦光催化的作用下降解,需進(jìn)行表面處理。
搪瓷行業(yè)是鈦白粉的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域,搪瓷級(jí)鈦白粉具有純度高、白度好、顏色鮮、粒徑均勻、很強(qiáng)的折射率和較高消色力,具有很強(qiáng)的乳濁度和不透明性,使涂搪后涂層薄、光滑和耐酸性強(qiáng),在搪瓷制造工藝中能與其他材料混合均勻、不結(jié)塊、易于熔制等優(yōu)點(diǎn)。
陶瓷行業(yè)也是鈦白粉的重要應(yīng)用領(lǐng)域,陶瓷級(jí)鈦白粉具有純度高、粒度均勻、折射率高,有優(yōu)良的耐高溫性,在1200℃高溫條件下保持1小時(shí)不變灰的特性。不透明度高、涂層薄、重量輕,廣泛應(yīng)用于陶瓷、建筑、裝飾等材料。
截至2021年年底,全球MDI產(chǎn)能共計(jì)910萬(wàn)噸/年,MDI分為兩種,一種是聚合MDI,一種是純MDI,聚合MDI主要下游有冰箱冷柜、汽車(chē)、外墻管道保溫和膠黏劑等行業(yè),而純MDI主要下游有氨綸、TPU、鞋底原液和漿料等行業(yè)。
兩個(gè)產(chǎn)品的下游淡旺季方面有一定的區(qū)別:
聚合MDI下游冰箱冷柜、外墻管道保溫行業(yè)在淡旺季方面相對(duì)明顯,其中下游冰箱冷柜的生產(chǎn)旺季一般在3-5月和9-10月,為各個(gè)節(jié)日銷(xiāo)售旺季做好庫(kù)存,但也有例外,像2020年因公共衛(wèi)生影響,國(guó)內(nèi)冰箱冷柜出口一直爆滿,基本整年都是生產(chǎn)旺季;外墻管道保溫行業(yè)的生產(chǎn)旺季是8-10月,一般國(guó)內(nèi)聚合MDI市場(chǎng)價(jià)格高點(diǎn)多數(shù)出現(xiàn)在下半年,這與華北、東北地區(qū)的外墻管道保溫行業(yè)的旺季是有一定關(guān)系的。
純MDI的下游氨綸行業(yè)、鞋底原液、漿料行業(yè)生產(chǎn)旺季一般在3月、9月和10月,TPU生產(chǎn)旺季一般在6-10月份。
作為周期性較強(qiáng)的產(chǎn)品,MDI從全年的角度看:上半年旺季主要集中在3到5月份,5月之后往往處于下行階段;下半年則是8月到10月處于旺季,其他時(shí)期為淡季。
7月至10月底,國(guó)內(nèi)聚合MDI受?chē)?guó)內(nèi)外供需面利好雙向刺激漲勢(shì)如虹。國(guó)內(nèi)工廠因下游需求轉(zhuǎn)強(qiáng)、出口恢復(fù)且增量,從而減少對(duì)供應(yīng),聚合MDI市場(chǎng)應(yīng)聲而漲,特別是10月聚合MDI漲幅較大,短短1個(gè)月時(shí)間,市場(chǎng)上海貨價(jià)格到10月底漲至23500元/噸,上海貨漲幅達(dá)到36.63%。進(jìn)入11月業(yè)者多對(duì)上半月市場(chǎng)持謹(jǐn)慎看漲態(tài)度,但因個(gè)別企業(yè)新價(jià)不及預(yù)期,讓市場(chǎng)繼續(xù)上漲愿望落空,上漲趨勢(shì)戛然而止,以至于形成10月底的分水嶺。目前市場(chǎng)震蕩下行,后市究竟是供應(yīng)面的主導(dǎo)作用不變,還是供需主導(dǎo)杠桿向需求面傾斜?
7-10月國(guó)內(nèi)聚合MDI市場(chǎng)呈現(xiàn)上漲趨勢(shì),一方面是因國(guó)外裝置不可抗力頻發(fā),導(dǎo)致國(guó)內(nèi)MDI出口量增多,以及韓國(guó)企業(yè)裝置10月檢修,工廠提前對(duì)控量,從而海外進(jìn)口量較前期減少;另一方面因下游需求旺季到來(lái),剛需跟進(jìn)尚可,以及后期間業(yè)者盼漲心態(tài)作用下,聚合MDI市場(chǎng)寬幅上行。在11月到來(lái)之際,因工廠多保持挺市態(tài)度且剛需仍存,業(yè)者多對(duì)上半月行情持謹(jǐn)慎看漲心態(tài),提前預(yù)留少量庫(kù)存至11月銷(xiāo)售,因該部分貨源成本較低,為后市埋下隱患。進(jìn)入11月,多個(gè)企業(yè)依舊保持強(qiáng)勁的挺市態(tài)度,周定價(jià)企業(yè)報(bào)盤(pán)也有所上調(diào)且供應(yīng)量極少,但上海周定價(jià)企業(yè)新報(bào)盤(pán)不及預(yù)期,且后市需求有轉(zhuǎn)弱預(yù)期,部分業(yè)者悲觀心態(tài)漸顯,落袋為安心態(tài)漸濃,開(kāi)始競(jìng)價(jià)出貨,導(dǎo)致市場(chǎng)重心下滑。截止11月23日,華東地區(qū)上海貨商談價(jià)格19000-20000元/噸,較10月底下跌3000-3200元/噸,跌幅為17.02%。
MDI全稱叫二苯基甲烷二異氰酸酯,根據(jù)組成結(jié)構(gòu)的不同,MD可分為純MDI、聚合MDI以及液化MD等,純MDI是制造聚氨酯合成革、鞋底、氨綸、TPU等產(chǎn)品的重要材料。而聚合MDI應(yīng)用在白色家電、建筑、汽車(chē)、保溫板以及膠粘劑領(lǐng)域等。
1、MDI同時(shí)也是生產(chǎn)聚氨酯灌封膠重要的原料
產(chǎn)的成品既有橡膠的彈性,又有塑料的強(qiáng)度以及的加工性能,在彈性、隔熱隔音、耐油、耐磨等方面有其它合成材料的優(yōu)點(diǎn)。
在國(guó)內(nèi)經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展,聚氨酯已被廣泛應(yīng)用于、航天、輕工、化工、石油、紡織、交通、汽車(chē)、醫(yī)療等領(lǐng)域,經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新興合成材料。
2、MDI和TDI互為替代品,都是生產(chǎn)聚氨酯的原料
目前MDI的價(jià)格略貴一些, 但毒性比TDI低,同時(shí)MDI形成的聚氨酯產(chǎn)品的模塑性相對(duì)較好。
二苯甲烷二異氰酸酯,廣泛應(yīng)用于聚氨酯彈性體,制造合成纖維、人造革、無(wú)溶劑涂料等聚氨酯材料的生產(chǎn)領(lǐng)域。
二苯甲烷二異氰酸酯是制造聚氨酯彈性體的主要原料,用二苯甲烷二異氰酸酯制成的聚氨酯制品由于已經(jīng)顯示出高的抗撕裂強(qiáng)度,耐低溫柔軟性,低導(dǎo)熱系數(shù)等良好的化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn),被廣泛地用于生產(chǎn)聚氨酯合成革,人造革涂層、聚氨酯軟泡、硬質(zhì)泡沫等,特別用于建筑材料。