دی اکسید تیتانیوم یا به اختصار تیتان، یکی از اجزای اصلی مورد استفاده در تولید کامپاندهای UPVC است که در کاربری هایی چون پروفیل درب و پنجره، مبلمان شهری و دیگر پروفیل ها به کار می روند. معرفی این پیگمنت های پر کاربرد در لینک زیر صورت گرفته است و این بخش نقش این پیگمنت ها را در صنعت UPVC مورد بررسی قرار می دهد.
مهمترین دغدغه تولیدکنندگان پروفیل های UPVC که در محیط های بیرونی و در معرض تابش آفتاب قرار می گیرند، تغییر رنگ و زرد شدن محصول، کاهش براقیت و در نهایت شکننده شدن و تضعیف خواص مکانیکی است. تیتان علاوه بر ایجاد رنگ سفید مسئولیت حفاظت از این محصولات را در برابر تشعشع خورشید دارد. در حقیقت پرتو فرابنفش و همچنین گرمای نور خورشید می توانند منجر به تخریب ساختار مولکولی PVC شوند. دی اکسید تیتانیوم یا همان تیتان می تواند نور خورشید را پخش و از نفوذ آن به PVC جلوگیری کند، پرتو فرابنفش را جذب کند و به پایداری PVC کمک کند. انواع تیتان روتایل به دلیل خاصیت پخش نور بیشتر، نسبت به نوع آناتاس برای این کاربرد مناسب تر هستند. هر چند بایستی مراقب فعالیت های کاتالیستی تیتان با پرتو فرابنفش نیز بود. در واقع تیتان های معمولی می توانند در واکنش های خود کاتالیستی با نور فرابنفش شرکت کنند و منجر به تخریب ساختار PVC شوند. به همین دلیل از انواع خاص و پوشش داده شده تیتان بایستی استفاده کرد. تمامی تولیدکنندگان مطرح تیتان هر دو گرید پوشش داده شده (Non-chalking titan) و گریدهای عادی را عرضه می کنند. معمولا از پوشش سطح تیتان با سیلیکا برای تولید گریدهای مقاوم در برابر پرتو فرابنفش استفاده می شود. از آنجاییکه سیلیکا در اسیدها نامحلول است، می توان با استفاده از تست انحلال پذیری در اسید، میزان مقاومت تیتان در برابر پرتو فرابنفش را ارزیابی کرد. در حقیقت چنانچه انحلال پذیری تیتان در اسید کمتر از 10 درصد وزنی باشد، می توان گفت گرید مورد نظر در برابر پرتو فرابنفش پایدار است و منجر به تخریب PVC نمی شود. همچنین اگر انحلال پذیری در اسید بیش از 30 درصد شود، می توان نتیجه گرفت گرید مورد نظر تیتان برای کاربری هایی که در معرض پرتو فرابنفش است، مناسب نیست.
علاوه بر دقت در انتخاب انواع تیتان پوشش داده شده به منظور جلوگیری از تخریب PVC به دلیل خاصیت فوتوکاتالیستی تیتان، در حین انتخاب گرید مناسب بایستی به نکات زیر توجه شود:
- اندازه ذرات و توزیع آن ها
- اندازه مش ذرات
- رنگ
- وجود آلودگی ها و ناخالصی ها
- دانسیته
- عدد روغن (DOP or oil number)
همچنین می توان آزمون های پایداری در برابر نور خورشید را با توجه به شرایط آب و هوایی که قطعات UPVC به مصرف می رسند، روی قطعات تولید شده با گریدهای مختلف تیتان اجرا کرد و میزان تغییر رنگ یا کاهش در خواص مکانیکی را اندازه گیری و در نهایت گرید مناسب را انتخاب کرد.
تیتان در بخش های مختلف صنعت PVC شامل کاربردهای زیر به مصرف می رسد:
- پروفیل های درب و پنجره، 3-10 phr
- ورق ها، 1-5 phr
