鈦白粉是最重要的白色顏料，具有高折光指數，良好的化學(xué)穩定性、耐候性、白度，高消色力和遮蓋力，且無(wú)毒無(wú)害，對人體無(wú)刺激作用，廣泛用于涂料、塑料、造紙、油墨、藥品、纖維、化妝品等領(lǐng)域。
1、鈦白粉的應用領(lǐng)域
?。?）涂料
涂料是鈦白粉的最大用戶(hù)。通常，鈦白粉在涂料領(lǐng)域的消耗量占鈦白粉應用領(lǐng)域消耗量的60%，同時(shí)它也是涂料中用量最多的一
種顏料（各類(lèi)涂料中鈦白粉含量占10%~35%）。
乳膠漆：外用涂料必須使用金紅石型鈦白粉，內用涂料多選用銳鈦型鈦白粉。
卷材和印鐵涂料：卷材涂料可分為里層涂料和表層涂料，里層涂料要求低，可以使用國產(chǎn)金紅石型鈦白粉和環(huán)氧樹(shù)脂，表層涂料要求高，一般采用進(jìn)口金紅石型鈦白粉和聚酯樹(shù)脂。
汽車(chē)漆：汽車(chē)漆主要要求鈦白粉的耐候性、光澤和遮蓋力。目前能夠使用在轎車(chē)漆中的鈦白粉品牌很少，均為專(zhuān)用型進(jìn)口氯化法金紅石型鈦白粉，如R2310、R706等。國產(chǎn)金紅石型鈦白粉目前只能占據中低檔汽車(chē)漆市場(chǎng)。
粉末涂料：粉末涂料大多采用金紅石型鈦白粉。
?。?）塑料
塑料工業(yè)是鈦白粉的第二大用戶(hù)，通常鈦白粉在塑料領(lǐng)域的消耗量占鈦白粉應用領(lǐng)域消耗量的20%。全世界500余個(gè)鈦白粉牌號中，有50多個(gè)牌號是屬于塑料專(zhuān)用的。
鈦白粉在塑料制品中的應用，除了利用它的高遮蓋力、高消色力及其他顏料性能外，它還能提高塑料制品的耐熱性、耐光性、耐候性，使塑料制品免受紫外光的侵襲，改善塑料制品的機械性能和電性能。幾乎所有熱固性和熱塑性塑料中都使用鈦白粉，一般用量為1%~5%，它既可以與樹(shù)脂干粉混合，也可以與含增塑劑的液體相混合，還有把鈦白粉先加工成色母粒后再使用的。
大多數塑料用鈦白粉的粒徑都較細（0.15~0.3μm），這樣可以獲得藍相底色，對大多數帶黃相的樹(shù)脂或易泛黃的樹(shù)脂有遮蔽作用。
塑料用鈦白粉一般都要經(jīng)過(guò)有機（多元醇、硅烷或硅氧烷）表面處理，處理后的鈦白粉，在適當的機械剪切力下，就能比較好地分散。
塑料制品對鈦白粉的質(zhì)量要求是：
耐候性：室外使用的塑料制品以及塑料門(mén)窗等必須保證鈦白粉的耐候性；
白度：決定淺色或白色塑料制品的外觀(guān)；
分散性：影響塑料制品的生產(chǎn)成本，分散不好的鈦白粉在塑料制品中會(huì )影響制品的光滑度和光亮度；
遮蓋力：遮蓋力好的鈦白粉，生產(chǎn)出來(lái)的塑料制品更輕、更薄。
?。?）色母粒
塑料色母粒是一種高濃縮、高效能的顏色配制品，據不完全統計，我國用于色母粒生產(chǎn)的鈦白粉每年為2~3萬(wàn)t。
色母粒的性能優(yōu)劣通常是在后續產(chǎn)品應用，如吹膜或注塑中表現出來(lái)，因此，鈦白粉在色母粒中的性能也主要體現在色母粒的應用過(guò)程中：
鈦白粉的著(zhù)色力：決定相同顏色塑料制品使用的鈦白粉量；
鈦白粉的白度和色差：決定鈦白粉含量相同的淺色（白色）塑料制品的外觀(guān)；
鈦白粉的分散性：影響色母粒生產(chǎn)成本和塑料制品的外觀(guān)、光澤等指標；
鈦白粉的加工性能：影響色母粒的生產(chǎn)成本。
?。?）造紙
造紙是鈦白粉的第三大用戶(hù)。裝飾紙、圣經(jīng)紙和紙幣中一般都使用鈦白粉，采用鈦白粉的紙張，白度好、強度高、有光澤、薄而光滑、印刷時(shí)不穿透，在相同條件下不透明度比碳酸鈣、滑石粉高10倍，質(zhì)量也能減輕15%~30%。
裝飾紙也稱(chēng)為鈦白粉紙，主要用于制作家具、地板、壁紙等的原材料。對于有抗老化性要求的紙張，必須使用金紅石型鈦白粉；更多的金紅石型鈦白粉是用于高灰分的紙張中，因為銳鈦型鈦白粉的遮蓋力達不到要求。銳鈦型鈦白粉均用于低灰分紙張，如圣經(jīng)紙和紙幣等。
據不完全估計，我國用于裝飾紙的鈦白粉每年超過(guò)3萬(wàn)t。裝飾紙中鈦白粉用量20%~40%，其它紙中鈦白粉用量1%~5%。決定造紙廠(chǎng)選用何種鈦白粉的主要原因是造紙的成本，也就是鈦白粉的性?xún)r(jià)比。能使用銳鈦型鈦白粉決不使用金紅石型鈦白粉。
造紙行業(yè)對鈦白粉質(zhì)量的要求順序為：遮蓋力（不透明度）、白度、分散性、耐候性、留著(zhù)率。
2、鈦白粉的應用指標
?。?）顏色
顏色是顏料的重要技術(shù)指標。鈦白粉的顏色指標就是白度。即使是同一化學(xué)成分的鈦白粉，由于工藝路線(xiàn)、原料、設備、技術(shù)水平的不同也會(huì )產(chǎn)生顏色上的不同，色光固然取決于化學(xué)成分，但更重要的、經(jīng)常起決定性作用的因素是它的粒子形狀、大小、粒度分布、晶型、雜質(zhì)含量等。
?。?）遮蓋力
遮蓋力的光學(xué)本質(zhì)是顏料和其周?chē)橘|(zhì)的折射率之差造成的。金紅石型鈦白粉折射率為2.71，銳鈦型鈦白粉折射率為2.55，是遮蓋力最高的白色顏料。
遮蓋效應主要是由于二氧化鈦散射導致的，或由于有色物質(zhì)的存在而引起的吸收，或者以上兩種原因致使入射光強度減退而出現遮蓋現象。因此決定鈦白粉的遮蓋力的主要原因除化學(xué)成分、晶型外，還與鈦白粉的粒子形狀、粒徑及粒度分布有關(guān)。
?。?）著(zhù)色力
著(zhù)色力是二氧化鈦的重要特性指標，即二氧化鈦與另一種顏料混合后，混合物顯示它本身顏色的能力。也就是說(shuō)對白色顏料而言，它與一深色顏料混合后，混合物的顏色越淺，表示它的著(zhù)色力（消色力）越強。
?。?）吸油量
吸油量也是鈦白粉的重要顏料性質(zhì)之一，涉及到鈦白粉在展色劑中的填充狀態(tài)，并能說(shuō)明它在介質(zhì)中的分散性。它在涂料混煉前估計涂料的稠度，指導涂料的配方，并可初步推算其顏料體積濃度（PVC）。
?。?）化學(xué)組成
鈦白粉的化學(xué)組成決定了其化學(xué)性質(zhì)，除了體現出顏料的一系列顏料性能，如白度、消色力、吸油量等外，對其應用性能，如耐候性、分散性等的影響也很大。
?。?）耐光性、耐候性
鈦白粉的耐光性和耐候性是衡量鈦白粉應用性能的重要指標，只有將鈦白粉應用到相關(guān)的應用領(lǐng)域（如汽車(chē)漆、型材等）后，此指標才具有意義。
此外，衡量鈦白粉的耐光性和耐候性要確保其應用載體的耐候性要優(yōu)于鈦白粉。影響鈦白粉耐候性指標的主要因素有其化學(xué)成分、包膜物質(zhì)的化學(xué)形態(tài)、晶體結構、應用配方等。
?。?）光澤度
鈦白粉的光澤度是衡量鈦白粉應用性能的重要指標，通常鈦白粉沒(méi)有光澤，只有將鈦白粉應用到相關(guān)的應用領(lǐng)域（如汽車(chē)漆、油墨、型材、色母粒等）后，此指標才具有意義。
?。?）揮發(fā)分
鈦白粉的揮發(fā)分實(shí)際就是含水量。因為其表面存在很高的能量和羥基，因此其表面總是要吸附一定的水分來(lái)降低其表面能，吸附的水分與鈦白粉的表面有機處理，及其存放環(huán)境的濕度和溫度有關(guān)。
鈦白粉揮發(fā)分的高低不能判定其產(chǎn)品的優(yōu)劣，要視其應用體系而定。一般情況對于水性體系揮發(fā)分的高低對應用影響不大，但對于溶劑型體系及聚烯烴等體系，就要求揮發(fā)分越低越好，因為揮發(fā)分高會(huì )影響到其在體系中的分散性及產(chǎn)品質(zhì)量。
?。?）分散性
分散性指標是鈦白粉重要的應用指標。分散性又稱(chēng)研磨分散性或研磨潤濕性。分散性的好壞不僅影響到鈦白粉的消色力、遮蓋力、吸油量等指標，而且也影響涂料成膜或型材成型的光澤和耐候性。在涂料研磨分散時(shí)，分散性的好壞直接影響研磨分散時(shí)間的長(cháng)短，是涂料生產(chǎn)時(shí)的重要經(jīng)濟指標之一，而且研磨時(shí)間過(guò)長(cháng)還會(huì )增加設備污染，使產(chǎn)品白度變差。在塑料色母?；蛐筒纳a(chǎn)中，分散性的好壞直接影響到更換機頭篩網(wǎng)的周期及最終產(chǎn)品的性能。
?。?0）表面改性
未經(jīng)表面處理的金紅石型二氧化鈦通常不能滿(mǎn)足大多數高檔用途的要求，必須進(jìn)行一層或多層無(wú)機或有機表面處理。表面處理是鈦白粉加工過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節，表面處理工藝過(guò)程和條件決定了二氧化鈦的表面性質(zhì)和應用性能，即決定了此類(lèi)鈦白粉的應用領(lǐng)域。
?。?1）質(zhì)量的穩定性
鈦白粉的質(zhì)量穩定性直接關(guān)系到它的下游用戶(hù)產(chǎn)品質(zhì)量的穩定性。如果其某些指標不穩定，即使鈦白粉的某個(gè)指標有很大提高，這也不是下游用戶(hù)所期望的產(chǎn)品，必須根據鈦白粉質(zhì)量指標的變化對配方進(jìn)行相應的調整，否則產(chǎn)品質(zhì)量就會(huì )出現問(wèn)題。這是下游用戶(hù)非常關(guān)注的問(wèn)題。
來(lái)源：姜志剛，王建偉.鈦白粉的應用及其應用指標解析[J].上海涂料,2014,52(5):52-55.作者單位：錦州鈦業(yè)有限公司
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