Фавориты соревнования

В наибольшей степени интерес к наполнителям из TiO₂ сосредоточен вокруг тонко измельченного карбоната кальция и кальцинированных каолиновых глин благодаря их низкой цене, которая ниже на 60-90%, чем цена на TiO₂ (см. Таблицу 1). Джек Голдхэммер, вице-президент по продажам в компании-поставщике неорганических материалов Omya Inc., говорит, что типичная белая пленочная маточная смесь 45% TiO₂, 30% карбоната кальция и 25% полиолефина может обеспечить экономию затрат в 15%. Он отмечает, что большинство потребителей используют сверх тонко измельченные марки карбоната кальция со средним размером частиц 0.5-1.0 микрон. Марки с более грубым помолом могут стоить даже дешевле, но они могут оказать отрицательное воздействие на свойства пленки.

Компания Engelhard Corp. провела большую работу по оценки двух своих специальных глин, используемых в качестве наполнителей TiO₂ в концентратах красителей. ASP 170 представляет собой тонкодисперсный (0.4 микрона) водный каолин, который, по имеющимся данным, обеспечивает эффективное дистанцирование частиц TiO₂ для сохранения прекрасной окраски и непрозрачности. Ultrex 96 представляет собой специальный кальцинированный каолин со срединным размером частиц 0.9 микрона. Сообщается, что у этой марки самая высокая яркость (яркость 96 GE) среди всех наполнителей на основе каолина. Эти два красителя стоили примерно на 20% и 40% больше TiO₂, соответственно.

Интересные результаты были получены, когда эти красители оценили в качестве частичной замены в типичных 50%-TiO₂ белых концентратах LLDPE. При использовании в деталях, изготовленных литьевым формованием, замещение 10% TiO₂ Ultrex 96 позволяет сохранить и хорошую окраску, и непрозрачность (Таблица 2). Даже при замещении 20% получается очень хорошая окраска при всего лишь небольшом снижении непрозрачности. ASP 170 обеспечивает хорошее окрашивание при низких концентрациях замещения (5%), но не дает такой непрозрачности, как Ultrex 96.

В области производства экструзионно-раздувной пленки (Таблица 3), от 5% до 10% замещения TiO₂  ASP 170 позволяет сохранить окраску и непрозрачность, равные тем, что были при полной концентрации TiO₂. При 20% замещении, получаемая пленка имеет превосходную окраску и лишь небольшое снижение непрозрачности.

В компании Engelhard также сообщают, что Ultrex 96 может замещать до 20% 7 фунтов в час TiO₂, который используется при изготовлении белой обшивки из PVC. Сообщается, что исходная белизна такая же или даже несколько лучше, чем при использовании чистого TiO₂. Исходная желтизна равна данным контрольного образца TiO₂ при степени замещения 10%, в то время как и ускоренное, и фактическое испытания на стойкость к воздействию атмосферных условий показывают, что Ultrex 96 при 10% замещения дает лучшие эксплуатационные характеристики, чем контрольный образец TiO₂.

Дэвид Скелхорн, технический директор поставщика неорганических материалов ECC International, все же предостерегает, утверждая, что создатели рецептур должны помнить, что "каолиновые глины и карбонат кальция не обеспечивают той устойчивости к воздействию ультрафиолетовых лучей, какой от природы обладает TiO₂".