为户外用途选择PVC钛白粉时，应优先选用金红石型晶型、表面经过处理以降低光活性、并有耐候性测试结果的牌号。初始白度并不能说明制品能耐日晒多久。需要在TDS上查看表面处理类型和户外使用建议，然后在现用热稳定体系下，于挤出生产线上试产。
PVC钛白粉选错，户外制品会在哪些方面失效
白色户外PVC制品很少在安装后立刻出问题。缺陷是在经历数个日照季节后逐渐显现的，此时表面已承受了多次紫外线、高温和雨水的循环作用。常见的表现有：
- **粉化：**用手擦拭表面会沾上白色粉末，原因是颗粒周围的树脂被分解，使钛白粉颗粒裸露出来。
- **黄变：**颜色由白逐渐转为米白再变黄，原因是PVC分子链被氧化并形成共轭双键。
- **失光：**表面随时间变粗糙，反射光不再均匀。
- **变脆：**型材受冲击或拧螺钉时容易开裂，尽管挤出时还有韧性。
这些缺陷不同于钛白粉在树脂中的分散不良问题，后者已有专文讨论，此处不再重复。分散不良在刚挤出时就会表现为条纹、斑点或表面不均。本文讨论的缺陷则是：产品出厂时合格，随后才随日晒时间推移而老化，因此生产线上的初始检验无法发现。
钛白粉是增白和遮盖材料，但在紫外线下它是一种半导体。颗粒吸收紫外光子，在表面产生电子和空穴对。遇到水汽和氧气时，这些电子空穴对会在紧贴颗粒处生成活性自由基。自由基进攻周围的PVC分子链，使其断链并生成氧化产物。这一现象称为光催化活性。
因此，根本原因在于钛白粉本身的类型：在相同用量下，光活性高的牌号会使颗粒周围的树脂更快老化，而不是起到保护作用。为户外PVC选择钛白粉，就是选择能把光活性保持在较低水平的牌号，而这取决于晶体结构和表面处理，也就是下文前两项标准。
选择PVC钛白粉的3项决定性标准
晶型：金红石型还是锐钛型
商用钛白粉主要有金红石型和锐钛型两种晶型。两者化学式相同，但原子排列方式不同，因而光学性质也不同。
金红石型结构更稳定，光活性更低，在紫外线下产生的自由基更少。金红石型的折射率也更高，对光的散射更强，因此在分散条件相同时遮盖力更好。锐钛型的光活性明显更高；在受日晒的树脂基体中，这一特性会加速粉化和黄变。因此，锐钛型不适合户外PVC。
对于阅读TDS的人来说，这一信息通常位于描述或成分部分：晶型会明确标注为金红石型或锐钛型。如果TDS未注明，在投入试验前需要向供应商确认。还要注意，许多为室内涂料或其他用途设计的钛白粉牌号，其晶型可能不适合户外塑料。单凭单据上笼统的“二氧化钛”名称，尚不足以下结论。
表面处理
未经处理的金红石型钛白粉颗粒，表面仍有光活性。生产商的解决办法是在颗粒外包覆一层或多层。无机包覆层通常以氧化铝或二氧化硅等氧化物为基础，在晶体内核外形成一道惰性屏障。这道屏障阻止内核产生的自由基接触树脂，并限制电子和空穴到达表面与水和氧气发生反应。
最外层的有机处理层作用不同：使颗粒表面与PVC及配方中的润滑剂相容，有助于混合、挤出过程中的润湿和分散。这一层不能替代无机层。
需要在TDS上查看：无机处理类型、有机处理类型，以及关于适用领域的建议。两个同为金红石型的牌号，仅因包覆层不同，耐候性就可能相差很大。各牌号的具体数据以该牌号自己的TDS为准，因此应依据供应商的文件比较，而不是按产品系列的通用名称比较。
与热稳定体系的相互作用及用量
在户外PVC中，钛白粉还起到屏蔽紫外线的作用。颗粒在表层吸收并散射一部分紫外线，减少到达下层PVC分子链的辐射量。热稳定剂与这层屏蔽协同工作：它捕获HCl并取代不稳定的氯原子，从而减缓树脂在加工时受热、使用时受紫外线照射下的变色过程。
这两个组分相互影响。如果钛白粉用量不足，表层树脂得不到足够的屏蔽，稳定体系在紫外线下消耗更快。反过来，不合适的稳定体系也可能使PVC过早变色，即使钛白粉本身已达到要求。稳定体系的成分还可能与颗粒表面发生相互作用，因此更换稳定体系，就等于改变了钛白粉的工作条件。
用量取决于制品类型、壁厚、要求的颜色和稳定体系，因此本文不给出具体数字。请查阅钛白粉及热稳定剂TDS中的建议，再在您自己的配方上通过试验确认。这是耐候钛白粉在实际制品中发挥作用的关键。
如何将钛白粉与您的PVC制品对照
步骤1 — 明确制品
明确所生产的制品：门窗型材、管材、线槽还是板材。每种制品在壁厚、要求的颜色和日照程度上条件都不同。接着确定实际的日照条件（有遮檐、阳光直射、湿热带地区）以及销售市场，因为出口客户往往有各自的测试要求。这一步的成果是一份使用条件说明，用于与TDS对照。
步骤2 — 阅读TDS
对每个候选钛白粉牌号，阅读三项内容：晶型、表面处理类型和户外使用建议。如果牌号没有明确注明适用于户外塑料，则需要向供应商询问。
然后索取加速老化测试结果：测试条件、评价指标（变色、失光、粉化）以及测试所用的树脂基体。在与您配方不同的基体中取得的测试结果，仅供参考。最后，用真实配方在挤出生产线上试产，考察其与稳定体系和加工条件的相容性，再将样品送入贵单位的耐候测试。
步骤3 — 选择经表面处理的金红石型钛白粉，并搭配PVC热稳定体系
从筛选后的清单中，选择适用于户外塑料的、经表面处理的金红石型钛白粉；Tinox和White Arrow等供应商都有塑料用钛白粉产品线。同时搭配适合制品和市场的PVC热稳定体系，例如客户要求无铅时采用钙锌体系。这一组合应在重新进行耐候测试后再确定，因为钛白粉的测试结果与其搭配的稳定体系相关联。
户外PVC选用钛白粉时的常见错误
- **将室内涂料牌号用于PVC。**为室内涂料设计的牌号，其表面处理和晶型并未针对耐紫外线的塑料优化。塑料基体与涂料基体在粘结剂和加工条件上不同，因此需要明确注明用于户外塑料的牌号。
- **为节省成本而降低钛白粉用量。**削减用量会削弱紫外线屏蔽层，而节省的费用通常小于产品在数个日照季节后粉化所带来的保修和退换成本。
- 只比较初始白度。两个初始白度相近的牌号，光活性仍可能不同。需要比较的指标是老化测试后的颜色保持性。
- **更换稳定剂而不重新测试。**更换稳定体系，例如由铅系改为无铅体系，会改变各组分之间的平衡。投入批量生产前，必须在新配方上重新进行耐候测试。
常见问题
PVC二氧化钛应该用金红石型还是锐钛型？
户外PVC应使用金红石型。金红石型光活性较低，在紫外线下产生的分解树脂的自由基较少，同时因折射率高而遮盖力更好。锐钛型光活性较高，容易造成粉化和黄变，因此不适合长期日晒的制品。
为什么白色PVC型材在户外会粉化？
常见原因是钛白粉颗粒周围的树脂在紫外线下被分解。光活性高的颗粒或表面处理不足，会产生自由基使PVC分子链断裂，使颗粒裸露成白色粉末层。钛白粉不足或稳定体系不合适，也会使这种情况加快。
涂料用钛白粉可以用于PVC吗？
不能仅凭名称下结论。涂料用钛白粉牌号通常针对涂料的粘结剂和工艺设计，不一定具备适合耐紫外线塑料的晶型和表面处理。只有在TDS明确给出户外塑料使用建议，并且已在PVC配方上通过耐候测试时，才可使用。
结论
户外PVC用钛白粉应依据耐候性来选择，而不是依据初始白度。晶型、表面处理以及与热稳定体系的配合，这三项标准需要同时满足。
- 选用金红石型；受日晒的制品不要使用锐钛型。
- 在TDS上查看无机处理类型、有机处理类型和户外使用建议。
- 在钛白粉和热稳定剂的TDS中查阅用量，再在您的配方上通过试验确认。
- 在批准牌号前，索取加速老化测试结果并在挤出生产线上试产。
- 每次更换钛白粉或热稳定体系，都要重新进行耐候测试。
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