Hazám iparában a műanyag termékeket széles körben használják az élet minden területén. A műanyagipar a második legnagyobb titán-dioxid felhasználó. Pótolhatatlan szerepet játszik számos iparágban, például az elektronikában, az információs hálózatokban és a biomedicinában. Kína műanyaggyártása az első helyen áll a világon, és egyben a világ legnagyobb műanyagpiaca is. Iparági adatok szerint Kínában a műanyagtermékek teljes kibocsátása 74,885 millió tonna lesz 2023-ban, ami 3,0%-os növekedést jelent az előző évhez képest-.
A titán-dioxidos műanyagokhoz polipropilént, PVC-t, polisztirolt stb. használnak. A legtöbb hőre keményedő és hőre lágyuló műanyag termékben a színezőanyag főként titán-dioxid, tartalma általában 0,5% és 10% között van. Egyes speciális műanyagok több titán-dioxidot használnak, és ennek aránya a mesterkeverékben 40-70%.
A titán-dioxid műanyag termékekben való alkalmazása amellett, hogy magas fedőképessége, színe és jó teljesítménye más pigmentekkel keverve, javíthatja a műanyag termékek hő-, fény- és időjárásállóságát, megvédheti a műanyag termékeket az ultraibolya sugárzástól, valamint javíthatja a műanyag termékek mechanikai szilárdságát és elektromos tulajdonságait. Szinte minden hőre keményedő és hőre lágyuló műanyaghoz, poliolefinhez (főleg alacsony sűrűségű polietilénhez), polisztirolhoz, ABS-hez (akrilnitril-butadién-sztirol kopolimer), polivinil-kloridhoz stb. alkalmas. Gyantaporral keverhető és szárítható, vagy műanyagtartalmú folyadékkal keverhető. A titán-dioxid egy részét a gyári intermedieren keresztül először mesterkeverékké készítik felhasználás előtt.
Ezért a műanyagokhoz használt titán-dioxid teljesítménye főként a finom részecskeméret és az egyenletes részecskeméret-eloszlás, amely javítja a rövid hullámhosszúságú reflexiós képességet és jobb műanyag termékeket készít. Ezenkívül a titán-dioxid pigmenteknek jó hőállósággal és jó diszpergálhatósággal kell rendelkezniük. Ezért a műanyagok titán-dioxidját általában szervetlen bevonatokra és szerves bevonatkezelésekre osztják. A bevonatrendszerhez hasonlóan a kültéri műanyag titán-dioxidhoz rutil típust kell használni, és más anatáz típusokat is lehet használni.
A titán-dioxiddal szemben támasztott követelmények műanyag termékekhez
Rejtőképesség: a jó fedőképességű titán-dioxid könnyebb és vékonyabb műanyag termékeket készíthet
Fehérség: meghatározza a világos{0}}színű vagy fehér műanyag termékek megjelenését
Diszpergálhatóság: befolyásolja a műanyag termékek előállítási költségét. A műanyag termékekben rosszul diszpergált titán-dioxid befolyásolja a termékek simaságát és fényességét
Időjárásállóság: a kültéren használt műanyag termékeknek és a műanyag nyílászáróknak biztosítaniuk kell a titán-dioxid időjárásállóságát.
A legtöbb műanyag titán-dioxid-részecske finom. Általában a titán-dioxid részecskemérete bevonatoknál 0,2-0,4 μm, míg a titán-dioxid részecskemérete műanyagoknál 0,15-0,3 μm. Ily módon kék alapfázis érhető el, amely árnyékoló hatást fejt ki a legtöbb sárga-fázisú gyantán vagy a sárgulásra hajlamos gyantán. A műanyagok titán-dioxidja azonban nem használható bevonatokhoz kis részecskemérete és gyenge tartóssága miatt.
A műanyagok közönséges titán-dioxidja általában nem esik át szervetlen felületkezelésen, de általában szerves felületkezelésen esik át (poliol, szilán vagy sziloxán). Ennek az az oka, hogy a műanyagokban például szervetlen anyagokkal, például hidratált alumínium-oxiddal bevont titán-dioxidot használnak. Ha a relatív páratartalom 60%, az adszorpciós egyensúlyi víz körülbelül 1%. Amikor a műanyagot magas hőmérsékleten extrudálják, a víz elpárolgása pórusokat okoz a sima műanyag felületen. Ezenkívül a műanyagokhoz használt titán-dioxidot általában kis-polaritású gyantákba keverik nyíróerővel végzett feldolgozás során. A szerves felületkezeléssel ellátott titán-dioxid megfelelő mechanikai nyíróerő mellett viszonylag jól diszpergálható.
Mivel a műanyag termékek sokkal vastagabbak, mint a festék- és tintabevonatok, nem igényelnek túl magas pigment térfogatkoncentrációt. Ezenkívül nagy fedőképességgel és erős színező képességgel rendelkezik, és az általános adagolás csak 3% ~ 5%. Szinte minden hőre keményedő és hőre lágyuló műanyaghoz használják. Keverhető gyanta száraz porral vagy lágyítót tartalmazó folyadékkal. A titán-dioxid egy részét felhasználás előtt mesterkeverékké dolgozzák fel.
A műanyag termékek alkalmazási körének bővülésével számos külső használatra szánt műanyag termék, például műanyag nyílászárók, építőanyagok és egyéb műanyag termékek magas követelményeket támasztanak a kültéri időjárásállósággal szemben. A rutil-titán-dioxid alkalmazása mellett felületkezelés is szükséges. A felületkezelés általában nem ad hozzá cinket, csak szilíciumot, alumíniumot, cirkóniumot stb. A szilíciumnak hidrofil párátlanító hatása van, ami megakadályozhatja a pórusok kialakulását a műanyagokban az extrudálás során a magas hőmérsékletű vízpárolgás következtében, de ezeknek a felületkezelő szereknek a mennyisége általában nem túl sok.
