东莞纳米二氧化钛检测 钛白粉检测

东莞纳米二氧化钛检测 钛白粉检测 

纳米二氧化钛（纳米级 TiO₂）与钛白粉（以 TiO₂为主要成分的颜料 / 功能材料）检测，核心围绕基础成分纯度、物理特性及应用功能性能展开，两者因粒径（纳米级 vs 微米级）和用途（催化 / 防晒 vs 颜料 / 涂料）不同，存在特性检测差异，需分别依据国标（纳米 TiO₂：GB/T 30668-2014；钛白粉：GB/T 1706-2006）执行。

共性检测项目（核心成分与基础属性）

两者均以二氧化钛为核心，需优先检测成分纯度与基础物理特性，确保核心物质含量及晶体结构符合要求。

1. TiO₂纯度检测（核心指标）

检测目的：判断产品中有效成分 TiO₂的含量，避免杂质过多影响性能（如钛白粉纯度低会降低白度，纳米 TiO₂纯度低会削弱催化性）。

检测方法：

主流采用硫酸铁铵滴定法（GB/T 1706-2006/GB/T 30668-2014）：将样品用硫酸 - 硫酸铵溶解，钛离子被还原为三价钛后，用硫酸铁铵标准溶液滴定，根据消耗体积计算 TiO₂含量。

高纯度纳米 TiO₂（≥99.5%）可辅助用X 射线荧光光谱法（XRF），快速定量且无损耗，适合批量检测。

标准要求：钛白粉（颜料级）TiO₂含量≥90%（金红石型）/≥85%（锐钛型）；纳米 TiO₂（工业级）TiO₂含量≥95%，食品级 / 化妆品级≥99%。

2. 杂质含量检测（关键质控项）

检测目的：控制重金属、可溶性盐等杂质，避免影响产品安全性（如化妆品用纳米 TiO₂需控铅、汞）或功能（如杂质会降低钛白粉遮盖力）。

关键杂质与方法：

重金属（Pb、Cd、Hg、As）：用原子吸收分光光度法（AAS） 或电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES），检出限可达 0.0001%，化妆品级纳米 TiO₂要求 Pb≤10mg/kg、Hg≤1mg/kg。

可溶性盐（如 Cl⁻、SO₄²⁻）：用离子色谱法，将样品用水煮沸提取，过滤后测离子浓度，钛白粉要求可溶性盐≤0.5%，避免影响涂料稳定性。

铁含量：用邻菲啰啉分光光度法，铁会导致钛白粉泛黄，要求铁含量≤0.1%。

3. 晶体结构检测（影响性能的核心）

检测目的：TiO₂主要有锐钛型、金红石型、板钛型（不稳定）三种晶体，不同晶型性能差异大（如金红石型钛白粉耐候性好，锐钛型纳米 TiO₂光催化性强）。

检测方法：采用X 射线衍射法（XRD），通过测定特征衍射峰（金红石型特征峰 2θ=27.4°，锐钛型 2θ=25.3°），可判定晶型及结晶度（结晶度越高，稳定性越好）。

标准要求：颜料级钛白粉多为金红石型（≥90%）；光催化用纳米 TiO₂多为锐钛型（≥80%）；防晒用纳米 TiO₂可混合晶型（金红石型≥70%，提升耐光性）。

4. 白度检测（外观与应用适配性）

检测目的：白度是钛白粉（颜料、涂料用）的核心外观指标，也影响纳米 TiO₂（化妆品、造纸用）的应用效果。

检测方法：用白度仪（参照 GB/T 5950-2008），以氧化镁标准白板为基准，测定样品在 457nm 波长下的白度值（W）。

标准要求：金红石型钛白粉白度≥95%；锐钛型钛白粉≥92%；化妆品用纳米 TiO₂白度≥90%，避免泛黄影响肤色。

纳米二氧化钛特性检测项目（纳米级专属指标）

纳米二氧化钛（粒径≤100nm）需额外检测与 “纳米效应” 相关的指标，直接影响其催化、防晒、分散等核心功能。

1. 粒径及粒径分布（核心纳米特性）

检测目的：纳米效应（如量子尺寸效应、表面效应）依赖粒径，粒径越小光催化性越强，但分散性越差（易团聚）。

主流检测方法：

激光粒度仪法（动态光散射 DLS）：测粒径分布（D10、D50、D90），适合液体分散体系，操作快，纳米 TiO₂要求 D50≤50nm。

透射电子显微镜法（TEM）：直接观察颗粒形貌（球形、棒状）及实际粒径，可验证激光粒度仪结果（避免团聚导致的粒径误判），要求单个颗粒粒径≤100nm。

注意事项：需先将样品超声分散（用乙醇或去离子水，加少量分散剂），避免团聚颗粒影响测量结果。

2. 比表面积（表面效应关键指标）

检测目的：比表面积越大，纳米 TiO₂的表面活性越高（如光催化时吸附污染物能力强，防晒时遮盖紫外线效率高）。

检测方法：采用低温氮吸附 - 脱附法（BET 法），通过测定氮气吸附量计算比表面积（单位：m²/g）。

标准要求：光催化用纳米 TiO₂比表面积≥50m²/g（部分高活性产品≥100m²/g）；防晒用纳米 TiO₂比表面积 20-60m²/g（过大易团聚，影响肤感）。

3. 分散性检测（应用性能保障）

检测目的：纳米 TiO₂易团聚（颗粒间引力大），分散性差会导致光催化效率下降、涂料分层、化妆品搓泥。

检测方法：

沉降法：将样品分散于水中，测不间的吸光度（400nm），吸光度下降慢说明分散性好（团聚少）。

动态光散射法（DLS）：测团聚体粒径分布，要求团聚体粒径 D50≤200nm（分散后），且分散稳定性≥24 小时（无明显沉降）。

应用场景：涂料用纳米 TiO₂需额外测 “分散稳定性”（加速离心后无分层），化妆品用需测 “肤感分散性”（涂抹无颗粒感）。

4. 光催化性能检测（功能有效性验证）

检测目的：光催化是纳米 TiO₂的核心功能（如空气净化、污水降解），需验证其在紫外光 / 可见光下的催化效率。

检测方法：

常用亚甲基蓝降解法：将纳米 TiO₂加入亚甲基蓝溶液（浓度 10mg/L），紫外灯照射（254nm），定时测溶液吸光度（664nm），计算降解率（1 小时降解率≥80% 为合格）。

可见光催化产品（改性纳米 TiO₂）需用氙灯（模拟太阳光），要求 1 小时降解率≥60%。

钛白粉（普通级，微米级）特性检测项目（颜料 / 涂料专属指标）

普通钛白粉（粒径 0.2-0.5μm）以 “颜料功能” 为主，需检测与遮盖、着色、耐候相关的指标，适配涂料、塑料、造纸等场景。

1. 遮盖力检测（颜料核心功能）

检测目的：遮盖力指钛白粉遮盖底材颜色的能力，直接影响涂料用量（遮盖力强则用量少）。

检测方法：采用黑白格法（GB/T 1706-2006）：将钛白粉与亚麻籽油混合成膏状，均匀涂覆在黑白格纸板上，直至黑白格完全被遮盖，测此时的涂料厚度（单位：g/m²），厚度越小遮盖力越强。

标准要求：金红石型钛白粉遮盖力≤25g/m²；锐钛型≤40g/m²。

2. 吸油量检测（涂料配方适配性）

检测目的：吸油量指钛白粉吸附亚麻籽油的量，影响涂料的黏度、流动性（吸油量过高会导致涂料过稠，需加更多溶剂）。

检测方法：在钛白粉样品中逐滴加入亚麻籽油，边加边搅拌，直至形成均匀团块（不松散、不黏手），记录耗油量（单位：g/100g）。

标准要求：金红石型钛白粉吸油量 20-30g/100g；锐钛型 25-35g/100g，需匹配涂料配方的溶剂比例。

3. 耐候性检测（户外应用保障）

检测目的：户外涂料用钛白粉需耐紫外线、高温、雨水，避免褪色、粉化（金红石型耐候性远优于锐钛型）。

检测方法：采用氙灯老化试验（GB/T 1865-2009）：将钛白粉涂料样板放入氙灯老化箱（模拟太阳光、高温、喷淋），老化 1000 小时后，测样板的色差（ΔE）和粉化等级。

标准要求：色差 ΔE≤3.0，粉化等级≥4 级（1 级Zui差，5 级），金红石型钛白粉需满足此要求，锐钛型仅适用于室内。

4. 消色力检测（着色能力指标）

检测目的：消色力指钛白粉与深色颜料（如炭黑）混合时，降低混合物颜色深度的能力，反映其着色强度。

检测方法：将样品与标准钛白粉分别和等量炭黑混合，制成涂料样板，用色差仪测两者的反射率，消色力 =（样品反射率 / 标准样反射率）×，数值越接近 ，消色力越好。

标准要求：金红石型钛白粉消色力≥95%（相对于标准样）；锐钛型≥90%。