纳米二氧化钛

纳米二氧化钛

国家标准 GB/T19591一2004 二 钛 纳 米 氧 化 Nan0-titaniumdioxide 2004-09-29发布 2005-04-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 小 国国家标准化管委员会国家标准
GB/T19591一2004 前 言 本标准依据国内纳米二氧化钛生产企业标准和产品实测数据制定 本标准由国家科技部提出 本标准由全国化学标准化技术委员会无机化工分会(SAC/TC63/sCI)归口 本标准负责起草单位;天津化工研究设计院 本标准参加起草单位;济南裕兴化工总厂、江苏河海纳米科技股份有限公司、深圳成股高新技术有 限公司、甘肃美迪林纳米材料开发公司 本标准主要起草人;姚锦娟、刘幽若,赵美敬、石劲松,李卫国、鄙照荣、蔡越豪
GB/T19591一2004 米 化 纳 氧 钛 范围 本标准规定了纳米二氧化钛的分类、要求、试验方法、检验规则、标志和标签、包装、运输和贮存 本标准适用于纳米二氧化钛 该产品主要用于防晒化妆品、功能化纤、高档塑料.油漆,油墨,涂料、 电子陶瓷、催化剂及其载体等制造领域 分子式;TiO) 相对分子质量:79.88(按2001年国际相对原子质量 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB/T191一2000包装储运图示标志 GB/T1250极限数值的表示方法和判定方法 色谱载体比表面积的测定方法 GB/T2922化学试剂 GB/T66781986 化工产品采样总则 GB/T6682 1992分析实验室用水规格和试验方法(neqISO3696:1987) 化妆品卫生化学标准检验方法承 GB/T7917.1一1987 GB/T7917.2一1987化妆品卫生化学标准检验方法 碘 GB/T7917.31987化妆品卫生化学标准检验方法 铅 HG/T3696.1无机化工产品化学分析用标准滴定溶液的制备 HG/T3696.2无机化工产品化学分析用杂质标准溶液的制备 HG/T3696.3无机化工产品化学分析用制剂及制品的制备 产品分类 根据二氧化钛的晶型,纳米二氧化钛可分为锐钛矿型A)和金红石型(R)两类,分别表示为nm TO.(A),nmm一TO.(R). 要求 4.1外观:白色粉末 4.2纳米二氧化钛应符合表1要求
GB/T19591一2004 表1 指 标 项 nmTiO.(A nmTiO.(R 二氧化钛(To)的质量分数'/% 90 电镜平均粒径/ 100 /nm 100 XRD线宽化法平均品粒/ nm 35 比表面积/m'/g 90 团聚指数 100 汞(Hg)的质量分数/% 0.0001 呻(As)的质量分数/% 0.0005 铅(Pb)的质量分数/% 0.001 水分的质量分数/% pH值 68 白度/度 90 堆密度/g/em' 0.5 0.9 )由于表面涂复造成二氧化钛的质量分数低于90%可视为合格,但其中二氧化钛应为主体物质 2为化妆品、医药添加剂控制指标 试验方法 5.1安全提示 本试验方法中使用的部分试剂具有毒性或腐蚀性操作时须小心谨慎！如溅到皮肤上应立即用水 冲洗,严重者应立即治疗 使用易燃品时,严禁使用明火加热 5.2一般规定 本标准所用试剂和水在没有注明其他要求时,均指分析纯试剂和GB/T6682一1992中规定的三级 水 试验中所用标准滴定溶液、杂质测定用标准溶液、制剂及制品在没有注明其他要求时,均按 HG/T3696规定制备 5.3晶型的测定 5.3.1仪器 5.3.1.1X射线衍射仪; 5.3.1.1.1X射线发生器功率;40kV/30m.A 5.3.2分析步骤 将样品按X射线衍射仪要求制样后进行衍射测定,调节衍射仪增益使被测晶面衍射峰高度在记录 范围内得到最大值,角度范围从20°80”;通过观察测定样品晶面的衍射峰的位置(金红石型110晶面 的27"左右,锐钛型101晶面的25"左右)判断样品的晶型 5.4二氧化钛含量测定 5.4.1方法提要 以浓硫酸和硫酸铵溶解试样 在二氧化碳气氛下用金属铝将钛(N)还原成钛皿) 还原后的溶液 以硫氮酸铵作指示剂,用硫酸铁按标准滴定溶液滴定 5.4.2试剂 5.4.2. 硫酸;
GB/T19591一2004 .4.2.2盐酸; 5.4.2.3金属铝片;质量分数不低于99.5%,厚度为0.1mm 5.4.2.4硫酸铵; 5.4.2.5碳酸氢钠饱和溶液; 5.4.2.6硫酸铁铵标准滴定溶液:c[NH,Fe(sO]约0.06mol/L 称取30g硫酸铁铵[NHFe(SO) 12H,O],置于1000mL容量瓶中,加人含30mL硫酸的 00nmL水溶解 滴加c(1/5KMnO)=0.1mol/儿的高孟酸钾溶液,直至溶液呈粉红色,用水稀释至刻 度并摇匀,如溶液不清,则过滤 用0.19g0.21g二氧化钛标准物质按5.4.4规定的操作步骤进行 标定 硫酸铁铵标准滴定溶液的浓度c[NH,Fe(SO:]的准确数值,单位为摩尔每升(mol/L),按公式 1)计算 e" w'm M1000 MV 式中 滴定消耗硫酸铁铵标准滴定溶液的体积的数值,单位为毫升(mL.); V 标准物质中TO 质量分数的数值(如用光谱纯TO.,则w以100%计); wo M 二氧化钛的摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol)(M=79.88); 二氧化钛标准物质的质量的数值,单位为克(g) mn 硫氢酸铵指示剂:245g/L.溶液 5.4.3仪器和设备 烘箱能维持温度为(l05l10)C; 5.4.3.2玻璃液封管或其他合适的吸收器 电热恒温干燥器;内装合适的干燥剂,例如硅胶 5.4.3.3 4.4分析步骤 5. 称取预先在(105~l10)C干燥2h的试样(0.19~0.21)g,精确至0.0001g 将试样置于500mL锥形瓶中,加人10g硫酸铵和20nmL硫酸,摇匀 开始徐徐加热,再强热至试 样全部溶解成澄清溶液,冷却后加50ml水和25mL盐酸,摇匀,再加金属铝片2.5g,装上液封管,塞 紧胶塞,并在该管中加人碳酸氢钠饱和溶液至该管体积的2/3左右 待铝片溶完,继续微沸(35) nmin,此时溶液变为透明清晰的渎紫色 冷却至室温,在这个过程中应随时补加碳酸氢钠饱和溶液(注 意不能让其吸人空气) 冷却后移去锥形瓶上的液封管,将其中的碳酸氢钠饱和溶液倒人锥形瓶中,迅 速用硫酸铁铵标准滴定溶液滴定,近终点时加人硫氧酸铵指示剂2 2m .,继续滴定至淡橙色为止 5.4.5结果计算 二氧化钛含量以二氧化钛(TiO.)的质量分数w计,数值以%表示,按公式(2)计算: cV.M 0.lM ×100一 2 zw m又00 71？ 式中 V 滴定所消耗的硫酸铁铵标准滴定溶液(5.4.2.6)的体积的数值,单位为毫升(mL); -硫酸铁铵标准滴定溶液浓度的准确数值,单位为摩尔每升(mol/L); 试料质量的数值,单位为克(g); m M 二氧化钛的摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol)(M=79.88). 注:硫酸铁铵标准滴定溶液使用时的室温与标定时的室温差应在5C以内,否则要重新标定 取平行测定结果的算术平均值为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值不大于0.2% 5.5电镜平均粒径的测定 取二氧化钛试样,以乙醇溶液(1+1)作溶剂,经超声波振荡仪分散后,取(1一2)滴于制样薄膜上,置
GB/T19591一2004 于电子显微镜的样品台上在约10万放大倍数下,选择颗粒明显、均匀和集中的区域用照相机摄下电 子显微镜图 在照片上用纳米标尺测量不少于100个颗粒中每个颗粒的长径和短径(可用计算机软件 进行统计处理),取算术平均值 平均粒径d按公式(3)计算 习土d dl= 2n 式中 微粒标尺直径之和,单位为纳米(nm); 习(d十d. 量取微粒的个数 5.6XRD线宽化法平均晶粒的测定 5.6. 试剂 5.6.1. 多晶硅标准样品 5.6.2仪器 5.6.2. x射线衍射仪; 5.6.2.1.1X射线发生器功率;40kV/30mA 5.6.3分析步骤 将样品按x射线衔射仪要求制样后进行行射测定,调节衔射仪增益使被测晶面衔射蜂高度在记录 范围内得到最大值;用多晶硅标准样品以测定样品的相同方法调剂仪器,测定其111晶面的衍射峰;以 多晶硅的28.4?半峰宽作基准半峰宽,通过测定样品晶面的衍射峰的半峰宽,用谢乐公式计算平均 晶粒 金红石型110晶面的27"左右,角度范围从25一29° 锐钛型101晶面的25左右,角度范围从23"27” 比表面积的测定 称取适量试样,精确至0.001g,按GB/T2922规定的方法测定 也可使用仪器提供的标准样品进 行测定 5.8团聚指数的测定 取约0.05g纳米二氧化钛试料,置于50mL烧杯中,加(23)滴十二婉基苯磺酸钠分散液,用玻璃 棒搅匀润湿分散,再加(1020)mL.水,用功率为250w的超声波分散10nmin 即可按激光粒度仪(测 量范围:0.02只m100xm)进样要求测定样品平均粒径D;由5.6条获得平均晶粒作为一次粒子的平 均粒径d 团聚指数(T)按公式(4)计算 T=D/d 式中 分散后澈光粒度分析仪得出团聚颗粒平均值-单位为纳米(am 豆.6条获得的一次粒子的平均粒径,单位为纳米(nm). 5.9汞含量的测定 汞含量按GB/T7917.1一1987规定测定 5. .10神含量的测定 神含量按GB/T7917.2一1987规定测定 5.11铅含量的测定 铅含量按G;B/T7917.3一1987规定测定 5.12水分测定
GB/T19591一2004 5.12.1方法提要 在一定的温度条件下,将试样烘干至恒量,根据试样减少的质量,确定水分 5.12.2仪器 5. .12.2.1称量瓶;50mm×25mm; 5.12.2.2电热恒温干燥箱温度能控制在(105~l10)C .12.3分析步骤 5. 用已预先在(105~110)C下恒量的称量瓶称取约1g试料(精确至0.0002g),置于电烘箱中,于 105110)C烘至恒量 5.12.4结果计算 水分的质量分数w,数值以%表示,按公式(5)计算 mn一mn 三×100 5 7 n 式中 n 干燥前称量瓶和试料的质量的数值,单位为克(g); 干燥后称量瓶和试料的质量的数值,单位为克(g); m 试料的质量的数值,单位为克(g). V 取平行测定结果的算数平均值为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值不大于0.2% 5.13pH值的测定 5. 13.1试剂 5. 13. 1. 不含二氧化碳的水 13. 仪器 5 2 5 13 酸度计;测量范围为(014)pH,最小分度值为0.02pH 2. 5. 13 2. 参比电极;甘汞电极; 13.2.3测量电极;玻璃电极 5 5. 13. 2. 复合电极 5.13.3分析步骤 将参比电极和测量电极或复合电极与酸度计连接好,预热,调零,定位 称取(10.00士0.01)g试样,置于150mL烧杯中,加人100ml.不含二氧化碳水,充分搅拌,静置 30 nmin,用酸度计测量悬浮液的pH值 取平行测定结果的算术平均值为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值不大于0.3pH. 5.14白度的测定 5.14.1仪器 5.14.1.1白度仪或测色仪 应满足下列规定 波长范围一般为(380~780) ))nm,不能小于(400~700)nm; a bb 波长半宽度:光谱光度计出射狭缝发出的波长半宽度应在10nm以内 测光精度应在测光范围内满刻度的0.5%以内 e d标称波长与实际仪器波长的偏离不超过0.5nm 5.14.1.2粉体压样器 5.14.2分析步骤 5.14.2.1制样 取一定量的试样放人压样器中,压制成表面平整、无纹理、,无癖点,无污点的试样板 每批产品需压 制3件试样板
GB/T19591一2004 5.14.2.2仪器的调校 用传递标准白板标定工作标准白板,按仪器使用说明预热稳定仪器,调零,用工作标准白板调校 仪器 5.14.2.3测量 分别将三块试样板置于测量孔上测量每块试样板的三刺激值 取三块试样板测量结果的平均值 5.14.3结果计算 5.14.3.1试样的色品坐标的计算 ri0=Xn/(X0十Yo十Zn y=Yw/(X十Y0十Zm s0=1一ri0一y =Zw/X+Y十Z 5.14.3.2白度的计算 白度(B)按公式(6)计算 B=Y0十400.ri0一1000y0十205.5 6 式中 X0,Y、Z 分别为10"视场的三刺激值 试样的色品坐标 .Z10、y1o、二10 取平行测定结果的算术平均值为测定结果,平行测定结果的绝对差值不大于0.5度 5.15堆密度的测定 5.15.1方法提要 定量的试料通过圆锥形漏斗,进人一已知容积的圆柱形料罐中,测定装满料罐所需试料的质量 5. 15.2仪器 5.15.2.1堆积密度的测定装置如图1所示 -料罐 支架; -漏斗 图1堆积密度测定装置图 5.15.2.2料罐体积的测定 将料罐洗净,晾干,盖上玻璃片,称得料罐和玻璃片的质量,精确至0.1g 小心将水倒人料罐中,近 满时用滴管加人水至全满,盖上玻璃片,用滤纸吸干料罐及玻璃片外部的水,玻璃片与料罐中水之间应 无气泡 再称量灌满水的料罐和玻璃片的质量,精确至0.1g 料罐体积V,数值以毫升(mL)表示,按公式(7)计算
GB/T19591一2004 m一m 7 p水 式中 灌满水的料罐及玻璃片的质量的数值,单位为克g) m1 未灌水的料罐及玻璃片的质量的数值,单位为克(g); 1 -1C时纯水密度的数值,单位为克每毫升(g/mL) p水 料罐体积每三个月至少校准一次 5.15.3分析步骤 按图1安装好堆积密度测定装置 称取料罐质量,精确至1g 关好漏斗下底,将试样自然倒满,用直尺刮去高出部分,放好已知质量的料罐,打开漏斗下底,使试 料全部自动流人料罐中,用直尺刮去高出部分(刮平前勿移动料罐),称量试料和料罐的质量,精确至 1 g 5.15.4结果计算 堆积密度以单位体积的质量p计,数值以克每毫升(g/mL)表示,按公式(8)计算 71112 8 0三 式中 -料罐和试料的质量的数值,单位为克(g); 1 料罐的质量的数值,单位为克(g); m V -料罐的容积的数值,单位为毫升mL) 取平行测定结果的算术平均值为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值不大于0.02g/ml 检验规则 6. 本标准采用型式检验和出厂检验 6. 要求中的所有十二项指标项目为型式检验项目 正常生产情况下每半年进行一次型式检验 6. 1.2 二氧化钛含量、水分pH值为出厂检验项目 以每天产量为 一批 -1986第G.6条规定确定采样单元数 采样时,将采样器自袋的中心垂直插人至料 按GB6678 层深度的3/4处采样 将采出的样品混匀,用四分法缩分至不少于200g 将样品分装于两个清洁、干 燥的具塞广口瓶或塑料袋中,密封 注明生产厂名、产品名称、类别.批号.采样日期和采样者姓名 份供检验用,另一份保存备查,保存时间由生产厂根据实际情况确定 6.4纳米二氧化钛应由生产厂的质量监督检验部门按照本标准的规定进行检验 生产厂应保证每批 的产品都符合本标准的要求 出 6.5使用单位有权按照本标准的规定对所收到的纳米二氧化钛进行验收,验收应在货到之日算起的 1个月内进行 6.6检验结果如有一项指标不符合本标准要求,应重新自两倍量的包装中采样进行复验,复验结果即 使有一项指标不符合本标准的要求时,则整批产品为不合格 6.7采用GB/T1250规定的修约值比较法判定检验结果是否符合标准 标志和标签 7.1纳米二氧化钛包装容器上应有牢固清晰的标志,内容包括:生产厂名、厂址、产品名称,商标,类别、 净含量、批号或生产日期及本标准编号,以及GB/T191一2000规定的“怕雨”标志
GB/T19591一2004 7.2每批出厂的纳米二氧化钛都应附有质量证明书,内容包括:生产厂名、厂址、产品名称,类别商标、 净含量,批号或生产日期,产品质量符合本标准的证明和本标准编号 包装、运输和贮存 8.1纳米二氧化钛的包装应防止产品挤压和再团聚,因此外包装采用纸桶或塑料桶包装,内包装采用 两层聚乙烯塑料薄膜袋 内袋分别用尼龙绳或与其质量相当的绳人工扎口,或其他方式封口,保证塑料 袋密封 每袋净含量为5kg和10kg 或与用户协商包装方式及规格 8.2纳米二氧化钛在运输过程中应有遮盖物,防止雨淋、受潮 运输工具应清洁、干燥,尽量采用集装 箱、网或集装托盘装卸和运输 不得与碱类及酸类混运 8.3纳米二氧化钛应贮存于阴凉干燥处,防止雨淋,受潮,防止日晒、受热,不得与碱类及酸类物品 混贮