多元醇多元硅包膜剂新型金红石型钛白粉色母包膜技术方案 · SILICONE COATING
兼具 无机材料高耐温、耐候性 与 有机材料极佳润湿相容性——专为钛白粉、炭黑及无机/有机粉体有机改性打造;形成完整柔韧的润滑柔顺有机硅膜。
- ✨ 完整柔韧有机硅膜
- 🔥 耐温 >300℃ · 不发黄变黑
- 🎨 消色力·白度·光泽 ↑ · 吸油量 ↓
- 🛡 防结块 · 防絮凝 · 防团聚
- 不挥发物
- 0 %
- 比重
- 0 g/mL
- pH 值
- 0 – 0
- 稀释剂
- 水
分子结构 · 柔顺链剧场
Si-O-Si 键角大、Si-O-OH 键长较长 → 键极易转动。切换对照 C-O 主链的刚硬。
Si 原子屏蔽保护
Si 原子上的 甲基 将高能量的聚硅氧烷主链屏蔽起来。
C-Si-Na 键无极性
C-Si-Na 键无极性,使 分子间相互作用力十分微弱——低表面张力、低粘度系数的来源。
Si-O-OH 键非常容易转动
Si-O-OH 键长较长、Si-O-Si 键角大,致使键非常容易转动——因此 R101A 具有极好的 润滑性、流动性、耐候性和耐酸性能。
75% 离子键特征
Si-O-OH 键具有 75% 离子键特征(共价键有方向性、离子键无方向性),键能远大于 C-O 键——对无机物有极好亲和力,并有非常好的 耐热性和耐候性。
无机 × 有机双性能
兼备无机与有机材料性能:表面张力低、粘度系数小、耐高低温、耐氧化性、耐候性、难燃及物理惰性 等优良特性。
理化性质(TDS)
出厂典型值,每批次随货附 COA 检测报告。
实验对比数据 · 三强擂台
表1 真实数据驱动:切换指标,TMP / 7020 / R101A 三柱实时重算。
实验室包膜操作方法(以 200g 粉体为例)
五步协议:打浆 → 投剂 → 加粉 → 烘烤 → 气流粉碎。
纯净水打浆为原浆
将适量纯净水加入带有机械搅拌装置的玻璃烧杯中,均匀打浆为原浆。
纯净水 20–50 mL以完全润湿粉体为准称取 R101A 加入
用药匙称取 R101A 多元酚改性硅包膜剂加入烧杯中。
R101A 1 g≈0.5% 对粉体缓慢加粉 · 打浆
将待处理粉体缓慢加入烧杯中,打浆。
粉体 200 g打浆 30 min恒温烘烤至完全干燥
停止搅拌,把钛白粉/炭黑转移到盘中,盖上干净滤纸,放入带抽风与恒温装置的烘箱烘烤。
110 ℃6–8 h抽风 + 恒温烘箱气流粉碎
取出干燥后的粉体,用小型气流粉碎机进行粉碎。
小型气流粉碎机
添加量 · 适用粉体 · 样品申请
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添加量推荐
适用粉体及用途
作用机理
化学分散 (无机粉体表面处理)
01产品定位
R101A 属「包膜剂」品类(英文品类名 Coating Agent),官方全名「钛白粉/炭黑等无机粉体包膜剂 R101A」;页面标题「多元醇改性硅包膜剂」。手册目录行逐字:「R101A: 钛白粉、炭黑、等无机粉体包膜剂」;官方定位行「无机粉体包膜,钛白粉分散力跃升」;官方机理字段「化学分散 (无机粉体表面处理)」。(数据依据:产品手册 / 官方产品数据)
本型号用于粉体生产端的表面包膜处理:手册技术数据页含两个方案版——「新型金红石型钛白粉包膜技术方案」与「高色素炭黑包膜技术方案」。(数据依据:产品手册)
【主要成分及分子结构】逐字:「R101A 属于多元醇改性硅乳液。其主成份为含活性羟基的聚硅氧烷和活性醚基的聚硅氧烷、高分子量多元醇。其分子是以硅原子为中心,携带有羟基、醚基、醇基等基团的有机高分子。」(数据依据:产品手册 / 官方产品数据)
官方描述:「钛白粉、炭黑等无机粉体包膜剂,在粉体表面形成保护层,大幅提升分散性。实测对比 TMP/7020,R101A 在消色力、分散性、亮度、抗黄变性均领先。」(数据依据:官方产品数据)
- 形成完整膜层——「在钛白粉表面形成一层完整的滑爽醇系有机硅膜。」
- 改善颜料指标——「改善钛白粉的消色力,白度,分散性能和光泽度,降低吸油量。」
- 防潮抗团聚——「提高钛白粉的防潮性能和防止钛白粉颗粒因极性吸附原因而产生的团聚。」
- 提升润湿性——「增加钛白粉在应用体系中润湿性。」
- 使用安定性——「极佳的储存和使用安定性」「非常好的产品通用性。」
- 体系通用——「既要兼顾普通水性体系(如造纸和涂料),也要考虑到普通油性体系(如油漆、油墨),还要兼顾到高温体系(如橡塑和色母粒)。」
02配方体系与作用机理
有机包膜机理(对比传统物理吸附,逐字要点):传统包膜剂「是通过其中的亲水极性基团被物理吸附在二氧化钛的表面」;「而 R101A 主要是通过多元醇改性硅高分子中的硅氧烷基与二氧化钛之间的氢键化学吸附以及多元醇改性硅分子上的羟基/醚基与钛白粉表面的羟基进行化学缩合反应或取代反应,在钛白粉的表面形成非常均匀、致密而牢固的多元醇改性硅膜层。该膜层可以消除或削弱钛白粉颗粒间的极性吸附,同时在钛白粉颗粒间形成位阻官能团,防止钛白粉颗粒的团聚……可以明显提高钛白粉在各种分散介质中的润湿分散性能,增加二氧化钛的光学稳定性。」(数据依据:产品手册)
结构特性四点(资料逐字要点):①「Si 原子上充足的甲基将高能量的聚硅氧烷主链屏蔽起来」;②「C-Si-Na 键无极性,使分子间相互作用力十分微弱」;③「Si-O-OH 键长较长,Si-O-OH-O-Si 键键角大,导致 Si-O-OH 键非常容易转动」,因此「有很好的润滑性,流动性、耐候性和耐磨性」;④「Si-O-OH 键是具有 75% 离子键特征的共价键……键能远大于 C-O 键的键能」,因此「有非常好的耐热性和耐候性」。(数据依据:产品手册)
兼性句逐字:「兼备了无机材料与有机材料的性能,具有表面张力低、粘度系数小、耐高低温、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、及物理惰性等优异特性」,因此适用于通用性金红石型钛白粉(无机颜料版作「通用性无机粉」)的有机包膜处理。资料边界:包膜率 / 膜厚 / 键合定量、耐温试验报告等定量文件本型号页未给——不代拟、不推断。(数据依据:产品手册 / 官方产品数据)
- 化学吸附 —— 硅氧烷基与粉体表面多元醇改性硅高分子中的硅氧烷基与二氧化钛之间形成氢键化学吸附(对比传统物理吸附路线)。
- 化学缩合 —— 形成牢固膜层多元醇改性硅分子上的羟基 / 醚基与粉体表面的羟基进行化学缩合反应或取代反应,「形成非常均匀、致密而牢固的多元醇改性硅膜层」。
- 位阻防团聚 —— 消除极性吸附「消除或削弱钛白粉颗粒间的极性吸附,同时在钛白粉颗粒间形成位阻官能团,防止钛白粉颗粒的团聚」。
- 提升应用性能 —— 润湿与光学稳定「明显提高钛白粉在各种分散介质中的润湿分散性能,增加二氧化钛的光学稳定性」;膜层兼具润滑性、耐候性、热稳定性。
03关键参数
本型号两个方案版指标表并存(钛白粉方案版 / 无机颜料方案版),差异按版照录、不取舍;官网详情页写法另列。表中数值为资料记载值。
| 项目 | 数值 / 描述 |
|---|---|
| 主要成份 | 含活性羟基的聚硅氧烷和活性醚基的聚硅氧烷、高分子量多元醇 |
| 对比 TMP · 消色力 | 1860 → 2013 (R101A 更高) |
| 对比 7020 · 消色力 | 1930 → 2013 (R101A 更高) |
| 分散性 (5 分制) | 4.5 / 5.3 → 6.50 |
| 吸油量 (g/100g) | 19.09 / 18.56 → 16.30 (更低更好) |
| 亮度 | 93.5 / 94.6 → 96.2 |
| 抗黄变性温度 | 110°C → 150°C (提升 40°C) |
| 外观(钛白粉版 / 无机颜料版) | 白色液体 / 白色膏状液体(两版并存) |
| 不挥发物(两版并存) | 23% / 99.9% |
| 比重(两版并存) | 0.99 g/mL / 1.03 g/mL |
| pH 值 | 6.8-7(手册两版);官网详情页记 6.8 – 7.7 |
| 稀释剂 | 水 |
| 包装 · 保质期 · 储存条件 | 本型号页未列——以随货技术文件为准,不代填 |
读数提示:① 外观 / 不挥发物 / 比重三项两版并存(白色液体 23% 0.99 / 白色膏状液体 99.9% 1.03),未见解说,本页不做取舍;② pH 上限写法(6.8-7 / 6.8 – 7.7)按层照录;③ 包膜率 / 膜厚 / 键合定量、耐温试验报告等定量文件本型号页未给;④ 表内数值为资料记载值。(数据依据:产品手册 / 官方产品数据)
04参考用量窗口
本型号用量在资料中两种写法并存,本页并列呈现:值①「0.1%-3%(按粉体重量)」——出自手册本型号页用量栏与方法句(「R101A 在钛白粉中的添加量为0.1%-3%。」「R101A 在无机颜料中的添加量为0.1%-3%。」)及官网详情页「建议用量」行;值②「0.5-2.0%」——出自官方产品数据用量字段,未注分母。两值并列、不二选一、不判笔误、不自行补分母;落地添加量以随货技术文件与产品端书面确认为准。
| 场景 | 用量 | 条件与说明 |
|---|---|---|
| 按粉体重量(手册 · 详情页) | 0.1% – 3% | 手册本型号页用量栏与方法句(钛白粉 / 无机颜料两版同值);官网详情页「建议用量」行:「0.1% – 3%(按粉体重量)」;分母=粉体重量 |
| 官方数据层记法(未注分母) | 0.5-2.0% | 官方产品数据用量字段逐字「0.5-2.0%」,未注分母——照录、不代补;与值①的并存关系资料未说明 |
两值并存未解:值①分母限定语为「按粉体重量」,值②未注分母;处理方式为并列呈现、不判对错、不判笔误,以随货技术文件与产品端书面确认为准。实验方法用量另记「以处理 200g 粉体、添加比例为 0.5% 为例」(投剂 1g)——实验用 0.5% 与两个区间的关系资料未述,不代推。本型号无「厚度-用量」方向条款。
待核实:① 用量两存(「0.1%-3%(按粉体重量)」 vs 「0.5-2.0%」)——并存未解,以随货技术文件与产品端书面确认为准;② 实验用 0.5% 与两个区间的对应关系资料未述;③ 以上为资料记载值,实际使用请结合自有粉体与工艺做小试确认。
05适用体系
目标体系为粉体生产端的表面包膜处理;手册方法句与官网适用粉体清单照录如下。
- 金红石型钛白粉粗品(主)
- 「对于金红石型钛白粉粗品,可以将多元醇改性硅包膜剂材料直接在均质器或混合罐中加入到钛白粉的浆料中,充分均匀包膜后,再进行气流粉碎。或者R101A 在气流粉碎工序按比例随螺旋进料时直接添加,或者在气体粉碎室内喷雾加入。」
- 高色素炭黑
- 「对于色素炭黑厂家可以直接加在二冷的水里(与水比例:水5: R101A1)直接喷雾包膜,保持好原生粒径提高后续应用的分散性能、降低炭黑吸油值。」
- 扩展用途
- 「还可用于氧化炭黑、炭黑、碳酸钙、滑石粉、立德粉、硫酸钡、元明粉、有机或无机颜料等粉体系列的活化性分散包膜。主要作用是提高耐氧化性、耐温性、与材料的有机相容性、分散性和抗团聚性等等。」
- 适用粉体清单(官网详情页)
- 金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉、氧化铁黑、炭黑、碳酸钙、滑石粉、立德粉、硫酸钡、元明粉、等有机 / 无机粉体(与手册清单两处并存,照录不互改)。
- 使用环节
- 颜料生产端表面处理(浆料加入 / 粉碎工序随螺旋进料 / 喷雾)——与「母粒生产」及「矿石磨粉」环节不同(同系列其它型号的使用环节;本品数值与口径不互套)。
- 实验方法(资料记载)
- 受实验室设备所限、干法包膜难以分散均匀 ⇒ 建议湿法包膜:打浆 → 投剂 → 加粉 → 烘烤 → 气流粉碎,检测颜料指标与应用指标。
现场问题与应用实例(资料记载)
| 现场问题 | 资料记载的要点 |
|---|---|
| 它和普通包膜剂有什么不一样? | 传统包膜剂「是通过其中的亲水极性基团被物理吸附在二氧化钛的表面」;R101A 走的是化学吸附 + 化学缩合 / 取代反应,在表面形成「非常均匀、致密而牢固的多元醇改性硅膜层」。 |
| 加多少?为什么有两个数? | 两处写法并存:手册与官网详情页记「0.1%-3%(按粉体重量)」;官方数据层用量字段记「0.5-2.0%」(未注分母)。两值并列、不二选一,落地添加量以随货技术文件与产品端书面确认为准。 |
| 有对比数据吗? | 资料给出实验数据:钛白粉改性(用量 0.5%)对比 TMP / 7020——消色力 1860 / 1930 → 2013;吸油量 19.09 / 18.56 → 16.30;亮度 93.5 / 94.6 → 96.2;抗黄变性(不变色失光)110°C → 150°C 等。资料同时声明:「由于各个厂家的检测体系和评判标准存在差异,本实验结果仅作参考,我们不作任何承诺和担保,使用厂家有责任去验证是否符合自己的要求。」 |
| 炭黑上也有数据吗? | 有。色素炭黑 Z111 实验(用量 0.5%):黑度(≤) 16→15;着色力(%≥) 125→130;吸油值(ml/g) 1.05→0.98;水份(%≤) 5→4.5;流动性(35℃) 22→28;筛余物 50→20 等。同一特别声明适用。 |
06与同系产品的区别
同系列三型(R101A / R100 / R100A)判界的三个轴:品类字段、使用环节、用量口径——三者各自独立、非分码;数值不互算、成分不互套。对照如下:
| 维度 | R101A | R100 | R100A |
|---|---|---|---|
| 品类字段 | 包膜剂(Coating Agent) | 偶联型超分散剂 | 填料活化剂 |
| 全名 | 钛白粉/炭黑等无机粉体包膜剂 R101A | 填充母粒用偶联型超分散剂 R100 | 多功能填料活化剂 R100A |
| 主要成分 | 含活性羟基的聚硅氧烷和活性醚基的聚硅氧烷、高分子量多元醇 | 硅氧烷 / 十二烷基硫酸铵 / 超分散剂 | 酰胺化合物 / 十二烷基硫酸铵 / 超分散剂 |
| 外观 | 白色膏状液体(无机颜料版)· 白色液体(钛白粉版) | 乳白色液体 | 乳白色液体 |
| 使用环节 | 颜料生产端表面处理(浆料加入 / 粉碎工序 / 二冷水) | 母粒生产(含直接研磨处理法) | 仅限矿石磨粉(与矿石(矿粉)一同研磨) |
| 用量口径 | 0.1%-3%(按粉体重量)+ 0.5-2.0%(官方字段,两存) | 按无机填料质量的 0.5% - 3% | 千分之三至十(分粉种落尺;分母未写明) |
读数提示:① 同系列 ≠ 同用途(包膜 / 母粒 / 磨粉三环节);② 用量不互算(三口径且本型号另有两存);③ 成分不互套(三套成分别属不同化学体系);④ 与母粒侧 / 阻燃侧:资料未建立对应关系——不推断、不打通。(数据依据:产品手册 / 官方产品数据)
07使用与储运
以下要点逐条来自资料记载;资料未列的项目不代拟。
添加量(两存照录)
- 值①:0.1%-3%(按粉体重量)——手册用量栏与方法句、官网详情页同记。
- 值②:0.5-2.0%——官方数据层用量字段,未注分母。
- 两值并列、不二选一;以随货技术文件与产品端书面确认为准。
添加方式
- 浆料加入(均质器 / 混合罐)→ 气流粉碎;或气流粉碎工序随螺旋进料直接添加;或气体粉碎室内喷雾加入。
- 色素炭黑可直接加在二冷的水里(配比记法「水5: R101A1」,即水 : R101A = 5 : 1)。
实验方法要点(资料记载)
- 建议湿法包膜:打浆(纯净水)→ 投剂 → 加粉打浆 30min → 烘烤(105℃ / 炭黑版 110℃,6~8h 至完全干燥)→ 小型气流粉碎机粉碎 → 检测颜料与应用指标。
08常见问题
R101A 用在哪一步?
粉体生产端的表面包膜处理:金红石型钛白粉粗品、高色素炭黑、无机颜料等;用于改善消色力、白度、分散性能与光泽度,降低吸油量,提高防潮性与抗团聚性。
它的膜层是怎么形成的?
不走传统物理吸附路线,而是「通过多元醇改性硅高分子中的硅氧烷基与二氧化钛之间的氢键化学吸附以及多元醇改性硅分子上的羟基/醚基与钛白粉表面的羟基进行化学缩合反应或取代反应」,形成均匀、致密而牢固的膜层,并以位阻基团防止颗粒团聚。
用量到底是多少?
两处写法并存:手册与官网详情页记「0.1%-3%(按粉体重量)」;官方数据层用量字段记「0.5-2.0%」(未注分母)。两值并列、不二选一;落地添加量以随货技术文件与产品端书面确认为准。
和 R100、R100A 怎么区分?
三型同为超分散剂系列成员但品类不同:R101A 是包膜剂(颜料生产端包膜);R100 是偶联型超分散剂(母粒生产);R100A 是填料活化剂(矿石磨粉)。使用环节、成分与用量口径各自独立,数值不互套。
耐温怎么样?
详情页记「耐温 >300℃ · 不发黄变黑」;手册背景段记有机硅包膜剂「耐温性能突出(超过300℃)」。实验数据中抗黄变性(不变色失光)由 110°C 提升至 150°C(对比组)。更完整的耐温试验报告资料未列。
包装与储存条件是什么?
本型号页未列包装、保质期与储存条件——以随货技术文件为准;稀释剂资料记为水。(数据依据:产品手册 / 官方产品数据)
附数据依据
本页数据来自两类资料,逐条可回溯:
- 产品手册:本型号两个方案版技术数据页全段(主要成分及分子结构 / 有机包膜机理 / 背景与推荐句 / 产品特点 / 指标表 / 方法句 / 实验方法 / 扩展用途 / 特别声明);目录行与公司介绍名单句。
- 官方产品数据:本型号全字段(名称、品类、定位、描述、机理、应用、参数、主要成分、用量);超分散剂系列条目;官方详情页文案。
