티타늄

소개글

티타늄에 대한 보고서 자료입니다.

목차

가. 일반사항

나. 물리적성질

다. 세계매장량 및생산량

라. 용도

본문내용

금홍석급은 자외선을 흡수하나 열 형태로 발산한다. 이러한 특성은 코팅 필름을 햇볕으로부터 파괴되지 않도록 보호하므로 금홍석급은 외부로부터 풍화받기 쉬운 페인트나 플라스틱용으로 사용된다. 예추석급은 자외선을 흡수하나 광화학적으로 활성을 나타내므로 코팅필름의 수지성분을 서서히 파괴시킨다. 이러한 특성은 예추석급을 제지용과 실내 코팅용으로 사용토록 하는 경향이 있다. 한 가지 예외는 ‘자체정화’ 페인트로서, 코팅에서 수지나 접착제의 표면이 서서히 파괴되는 성질은 정상적인 풍화를 통하여 표면에 쌓인 오염 물질을 벗겨내도록 하여 표면이 깨끗하게 보이도록 하는 것이다. 그러나 페인트칠을 자주 다시 해줘야 하는 단점이 있다.
- TiO2 안료는 약 0.2㎛의 작고 균일한 입자 크기(광선 파장의 절반)를 갖고 있어서 불투명성을 나타내는데 이상적이다. 입자는 작고 아주 균일한 크기로 분쇄되는데, 이는 안료 제조 과정에 있어서 가장 어렵고 시간이 많이 소요되는 작업이다. 일정한 입자 크기는 증량제 전체의 안료를 고루 퍼지게 하고, 완성된 제품에 고른 광택을 위해 결정적이다. 빛의 분산특성, 광택 및 불투명성은 가시광선의 파장과 관련하여 입자 크기를 조절하여 다양화 할 수 있다.
- TiO2 안료는 불활성적인 화학특성을 지니고 있어 색을 보존하는데 도움이 된다. 화학적인 공격에 잘 견디고 일반적으로 알칼리에 손상되지 않는다. 광범위한 온도에서 안정적이고 가혹한 온도 환경에 대하여 물질의 코팅제로서 보호 특성을 유지한다.
- TiO2 안료는 비독성이고 생물학적으로 안정적이다. 식용색소와 화장품 및 햇볕에 타지 않도록 보호하는 데에 사용할 수 있다.
2) 안료의 용도
가) 페인트
- 페인트 산업은 화학 산업 분야에서 아주 중요한 분야이며 선진국의 화학제품 총 생산량의 약 10%를 차지한다. 세계 페인트 생산량은 연간 약 2천5백만 톤으로서 북미지역에 약 28%, 서유럽이 27%, 일본이 10%를 점유한다.
- 페인트와 피복제품은 세계 TiO2 안료 시장의 절반 이상을 차지한다. 페인트는 피복의 단순한 형태이며 안료계, 분산제 또는 용제, 접합제 등으로 구성되어 있다. 안료계는 안료와 광물 증량제로 구성되어 있으며, 가장 일반적인 안료는 TiO2로서 우수한 불투명성과 높은 휘도(輝度)를 지니고 있다. 중정석, 탄산칼슘, 고령토, 백운석, 도토, 활석 및 실리카 등과 같은 광물 증량제는 페인트의 생산비를 낮추고 완성도 및 기계적 품질을 고르게 하기 위하여 첨가된다.
- 분산제는 페인트를 액체 현탁액에 사용할 수 있도록 한다. 사용 후 분산제는 안료, 증량제, 접합제의 필름이 남은 상태에서 증발한다. 물 이외에, 전통적인 분산제는 알코올, 에스테르, 케톤, 에테르 및 기타 탄화수소 등과 같은 용제로서, 이들 대부분은 증발할 때 휘발성 유기물질을 방출한다. 휘발성 유기물질은 환경 및 건강상 규제가 증가하고 있어, 물을 기제로 한 분산제의 사용과 분말 코팅으로의 사용 전환이 장려되고 있다.
- 접합제는 페인트가 건조될 때 딱딱한 막(필름)을 형성한다. 접합제의 화학적 물리적 성질은 필름의 내구성과 자외선 파괴에 대한 저항성을 결정한다. 현대의 접합제는 모두 수지를 기제로 하고 있는데, 알키드, 아크릴, 비닐, 에폭시, 폴리우레탄 등이 있다. 작은 농도에 여러 가지 첨가제가 사용되어 페인트에 특별한 물성을 가지게 한다. 균류의 오염을 방지하기 위하여 살충제가 첨가되고, 저장 및 사용 시에 입자가 현탁 상태를 유지하도록 하기 위하여 분산제가 첨가되며, 페인트 슬러리의 거품이 일어나는 것을 막기 위하여 거품방지제가 첨가되고 필름 형성을 돕기 위하여 유착제가 첨가된다.
- 페인트 시장은 건축물 피복, 기계장비 피복, 및 특수 피복 분야로 나뉜다.
ㅇ 건축물 페인트
- 기존 건축물의 내부와 외부 페인트칠을 위한 모든 용제 및 물을 함유하는 피복작업을 말하며 일반적으로 공업용 페인트보다 값이 싸다. 건축용 페인트는 소매상 및 도매상을 통하여 판매된다.
ㅇ 공업용 피복(기계장비 피복)
- 공업용 피복은 생산 공정의 일부로서 제품 생산을 위하여 공장에서 사용된다. 여기에는 자동차, 설비, 판재, 스트립, 코일 등의 피복, 기계장비의 마감작업 등이 포함된다. 자동차공업 분야가 이 부문의 약 4분의 1을 차지한다.
ㅇ 특수목적용 피복
- 특수목적용 피복에는 선박용 페인트, 고기능 유지보수 피복, 자동차용 재마감 페인트, 교통 및 고속도로 표지용 등이 있다. 실내 및 실외 공업용 피복제는 특수페인트 부문에서 최대의 단일 부문으로서 물량 면에서 34%를 차지하고 금액 면에서는 28%를 차지한다. 자동차용 재마감 피복제는 더욱 가치가 있어서 금액으로는 43%를 차지하고 물량으로는 25%를 차지한다.
나) 플라스틱
- 플라스틱 부문은 피복제에 이어 두 번째로 큰 TiO2 사용분야이다. 2006년에는 플라스틱 부문의 TiO2 사용량이 전 세계 티타늄 소비량의 23%를, 그리고 전 세계 TiO2 안료 소비량의 24%를 차지하게 될 것으로 예상된다. 플라스틱 부문은 TiO2 사용량이 가장 빠르게 증가한 분야로서 주로 건설, 기계, 포장 용도가 지배적이다.
- 대부분의 플라스틱은 안료가 없이는 백색이나 유색 발현이 불가능하다. 백색 플라스틱도 착색제의 은폐력을 높이기 위해 백색 안료가 필요하다. 현대 사회에서 플라스틱이 광범위하게 사용되는 것을 감안한다면 TiO2의 전망은 아주 밝다. 실제로 플라스틱에 사용되는 전체 무기 안료 중 약 90%가 TiO2이다. 게다가 TiO2 안료는 자외선에 의한 기능 저하 방지, 높은 굴절률, 대부분의 플라스틱 물질과 백색에 대한 화학적 불활성 면에서 가치 있는 안료이다. TiO2 안료는 염화폴리비닐, 폴리스틸렌, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌, 그리고 이들의 혼성중합체와 엔지니어링 수지에서 광범위하게 사용된다.
- TiO2는 불투명성을 제공하고 프린트에 적합한 기질이며 한편으로 자외선에 의한 파손을 방지하기 위해 빛의 전달을 최소화한다. 플라스틱에 사용되는 TiO2의 약 90% 가량이 높은 불투명성과 자외선에 안전한 금홍석급이고 예추석은 엷은 빛깔 및 낮은 마모도가 중요할 경우에만 사용된다.

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