Neben der chemischen Reinheit und den optischen Eigenschaften haben zahlreiche weitere Merkmale, die die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Pigments bestimmen (Form und Größenverteilung der Partikel, Absorption und photokatalytische Eigenschaften, PH-Wert, spezifischer Widerstand, elektrokinetisches Potential, Härte usw.), einen entscheidenden
Einfluss auf die Qualität des Titandioxids. Mitunter werden einige dieser Eigenschaften zu einem kritischen Faktor für eine bestimmte Anwendung und beschränken die Einsatzmöglichkeiten einer spezifischen Marke von Titandioxid.
Besondere Bedeutung für die Pigmenteigenschaften kommt der Partikelgrößenverteilung zu. Sie hat einen erheblichen Einfluss auf Aufhellvermögen, Deckvermögen und Glanz der pigmentierten Produkte. Dabei ist zu betonen, dass die optimale Partikelgrößenverteilung, die eine vollständige Nutzung der Pigmenteigenschaften erlaubt, von der Pigmentanwendung abhängig ist. In Systemen mit einer relativ niedrigen Pigmentkonzentration (z. B. Hochglanzbeschichtungen) lassen sich die besten Effekte durch Pigmentarten mit geringerer Partikelgröße erzielen (mit einer Durchschnittsgröße von etwa 0,25 µm), während in Systemen mit hoher Konzentration (z. B. matte Beschichtungen).die umgekehrte Situation vorliegt. Das ist unter anderem der Grund, warum
verschiedene Titandioxidmarken verwendet werden, trotz der Schwierigkeiten für Handel, Logistik, Rezeptur usw., die dies mit sich bringt.
Neben der Partikelgrößenverteilung spielen auch Größe und Beschaffenheit der Oberflächen eine wichtige Rolle, die wiederum für die Absorptionseigenschaften, den pH-Wert, den spezifischen Widerstand oder das elektrokinetische Potential entscheidend sind.
Die Absorptionseigenschaften, d. h., die Fähigkeit des Pigments zur Absorption von Öl, Lösungsmitteln, Wasser und der Bedarf an Dispergiermitteln, hängen stark von der Produktionstechnologie, kristallographischen Natur und Art der Oberflächenbehandlung ab.
Ihre Kenntnis macht eine Aussage über die Benetzbarkeit des Pigments und den Bedarf an Bindemitteln und anderen Komponenten der Rezeptur möglich.
Die Säure-Base-Eigenschaften der Pigmentoberfläche, bestimmt durch den pH-Wert der Wassersuspension, beeinflussen das Benetzungsverhalten, die Dispergierfähigkeit und das Verhalten des Pigments im Bindemittel. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Verwendung von Pigmenten für säure- oder basenkatalysierte Beschichtungen.
Der spezifische Widerstand des Wasserextraktes zeigt den Gehalt an wasserlöslichen Substanzen, der sich üblicherweise negativ auf die Anwendungseigenschaften eines Pigments auswirkt (Flockungsförderung, verstärkte Korrosionsanfälligkeit, Störungen im elektrophoretischen Beschichtungsprozess usw.)
Das elektrokinetische Potential der Pigmentpartikel, auch Zetapotential genannt, ist in Dispergiersystemen von entscheidender Bedeutung, um eine Aussage über die Stabilität des pigmentierten Systems (z. B. Flockungsneigung) zu treffen.
In manchen Fällen erfordert die Spezifikation der Endanwendung eine Berücksichtigung anderer Pigmenteigenschaften, z. B.:
- Feuchtigkeit – Kunststoffe, chemisch gehärtete Beschichtungen;
- Härte – Drucktinten, Papierprodukte, Kunstfasern;
- photokatalytische Eigenschaften – katalytische Eigenschaften, UV-Filter, besonders lichtempfindliche Produkte (z. B. Laminate), mit Hilfe von UV-Strahlung gehärtete Beschichtungen.
