Fachlexikon für Putze & Beschichtungen
Titandioxid
(TiO2) ist weltweit das wichtigste Weißpigment. Dies beruht auf seinen hervorragenden optischen Eigenschaften mit dem höchsten Aufhell- und Deckvermögen aufgrund des hohen Brechungsindex. Auch die guten Beständigkeitseigenschaften – unlöslich in Wasser, verdünnten Säuren und Laugen –spielen beim Einsatz von Titandioxid eine entscheidende Rolle.
Das Pigment ist chemisch nahezu inert. In Gegenwart von UV-Strahlen und Feuchtigkeit bildet Titandioxid als Halbleiter jedoch Radikale, die organische Verbindungen, wie z. B. Bindemittel, abbauen, wodurch es zur Kreidung kommt. Um diesen Vorgang soweit wie möglich zu unterbinden, wird die Oberfläche des Titandioxidpigments mit anorganischen Verbindungen auf Basis von Aluminium, Silizium oder Zirkonium oder auch einer Kombination davon „gecoatet“ (beaufschlagt). Art und Menge dieser Oberflächenbeschichtung beeinflussen die Eigenschaften des betreffenden Titandioxidtyps wie Glanzhaltung, Farbstich, Aufhellvermögen u. a.
Titandioxid kommt überwiegend in den beiden Kristallmodifikationen Rutil und Anatas vor, die sich zwar nicht chemisch, aber in ihrem Verhalten bei der Außenanwendung voneinander unterscheiden: Rutil hat eine geringere photokatalytische Aktivität und ist somit UV-beständiger und für die Außenanwendung besser geeignet. Auch die allgemein guten Beständigkeitseigenschaften beider Modifikationen – wie z. B. Benetzung, Glanzhaltung, Helligkeit, Farbstich –, können durch die erwähnte Oberflächenbehandlung von Titandioxid mit Aluminium-, Silizium- und/oder Zirkonverbindungen noch weiter gezielt verbessert bzw. optimiert werden.
Die Produktion von Titandioxid erfolgt, ausgehend von unterschiedlichen Rohstoffen, nach zwei verschiedenen Verfahren: Mit dem älteren Sulfatverfahren mit konzentrierter Schwefelsäure können Anatas- und Rutilpigmente hergestellt werden. Das neuere, aus ökologischen Gründen zunehmend bevorzugte Chloridverfahren (kontinuierlicher Betrieb möglich, weniger Abfallstoffe) liefert ausschließlich Titandioxid in der Rutilmodifikation. Generell gilt, dass nach dem Sulfatverfahren hergestelltes Titandioxid weniger blaustichig ist als nach dem Chloridverfahren produziertes Pigment.
Die Haupteinsatzgebiete von Titandioxid liegen im Bereich der Beschichtungen wie Lacke und Farben. Es findet jedoch auch in Kunststoffen, Fasern und Papier Anwendung und wird zur Farbgebung in Kosmetika, Lebensmitteln, Pharmazeutika sowie Emaille und Keramik genutzt. Spezielle Formen von Titandioxid werden zudem als UV-Filter, zum Beispiel in Sonnencreme oder als Photokatalysatoren eingesetzt (siehe auch DIN EN ISO 18451-1).
