钛白粉(二氧化钛)的光学特性
钛白粉简介介绍
03 特点
氯化法生产工艺具有较高的生产效率和产品质量 ，但设备投资较大，技术要求较高。
煅烧法生产工艺
原料
以钛铁矿、无烟煤和石灰石为原 料，将钛铁矿与无烟煤和石灰石 混合并送入煅烧炉进行高温煅烧
。
反应过程
01
中国钛白粉市场逐渐成为全球最大的生产国和消费国
之一。
02
中国钛白粉产量和消费量均保持快速增长，主要生产
商包括龙蟒佰利联、中核钛白、山东东佳等。
03
中国钛白粉市场受到国内经济和政策的影响较大，同
时受到国际市场变化的制约。
市场发展趋势
01 随着环保要求的提高和技术的不断进步，新型环 保型钛白粉将逐渐成为市场主流。
钛白粉的化学性质
• 钛白粉是一种无机化合物，具有稳定的化学性质 ，不溶于水和有机溶剂，只有在高温下才会发生 反应。
钛白粉的用途
• 钛白被广泛应用于涂料、塑料、造纸、油墨、橡胶、化 妆品、陶瓷和玻璃等行业，是制造白色制品的主要原料。
02
钛白粉的生产工艺
硫酸法生产工艺
01 原料
以钛铁矿、焦炭和硫酸为原料，将钛铁矿与焦炭 混合并加入硫酸进行反应。
。
加强安全管理
建立和完善安全管理制度，加强员工 安全培训和教育，提高员工安全意识 ，确保生产和使用过程中的安全性。
规范操作流程
制定并执行严格的规范操作流程，确 保生产和使用过程中的安全性和环保 性。
未来钛白粉的发展趋势与展
06
望
技术创新推动钛白粉产业升级
技术创新
随着科技的不断进步，钛白粉生 产工艺持续得到优化，新型钛白 粉制备技术将不断涌现，提高产 品质量和降低生产成本。
钛白粉的光学性质——着色力(消色力)
世上无难事，只要肯攀登钛白粉的光学性质——着色力（消色力）着色力是二氧化钛的重要特性指标，就是二氧化钛与另一种颜料混合后，能够得到混合物显示它本身颜料的能力。
有时为了区别白色颜料和着色颜料，把着色颜料的着色能力称为着色力，把白色颜料的着色能力称为消色力，也就是说对白色颜料而言，它与深色颜料混合后，混合物的颜色越浅，表示它的消色力越强。
消色力的测定方法有两种。
(1)相对消色力法通常是将样品（钛白粉）和另一种作为标准样的样品（钛白粉）分别与展色剂（群青或与炭黑）混合后，用亚麻仁油研磨，然后将样品与标准样品比较颜色的深浅，样品达到标准样品的百分率。
(2)国外商业上有时习惯用雷诺值(Ranolds)表示着色力。
雷诺值是将炭黑的群青与油加人等量的标样和试样中，直到二者明度一致时，根据试样中所加人着色剂的量，在已标定的指数表中读取相应的数值。
在用二氧化钛与有色颜料进行配色时，着色力（消色力）高的二氧化钛用的数量较少。
着色力是颜料对光的吸收和散射的结果。
二氧化钛是一种白色颜料，对光的吸收非常小，不像有色颜料，光的吸收起着重要的作用，因此其着色力（消色力）的大小，主要取决于它对可见光的散射能力，散射力大，着色力（消色力）高。
因此它与白度不一样，白度是吸收系数K 和散射系数S 二者的函数，而着色力（消色力）仅仅是散射系数S 的函数。
从下表中可以看出，二氧化钛在白色颜料中折射率最高，因而着色力（消色力）也高于其他白色颜料，两种晶型的二氧化钛，由于金红石型折射率比锐钛型的大，着色力（消色力）也高于锐钛型二氧化钛，各种常用白色颜料折射率与着色力的比较见下表.同遮盖力一样，二氧化钛的着色力（消色力）与二氧化钛的粒径、粒径分布和分散性有较大的影响。
消色力的几个有关因素：①消色力的大小与它的。
钛白粉简介
世上无难事，只要肯攀登钛白粉简介钛白粉学名二氧化钛（Ti02），相对分子质量为79. 88，是一种白色无机颜料，具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。
钛白粉有两种主要结晶形态：锐铁型(Anatase)（简称A 型）和金红石型(Rutile)（简称R 型）。
涂料工业是钛白粉的第一大用户，特别是金红石型钛白粉，大部分被涂料工业所消耗。
随着中国汽车工业和建筑业的发展，涂料工业不仅从数量上需要更多的钛白粉，而且对品种和质量也有更高的要求。
用钛白粉制造的涂料，色彩鲜艳，遮盖力高，着色力强，用量省，品种多，对介质的物理稳定性可起到保护作用，并能增强漆膜的机械强度和附着力，可防止裂纹的产生及紫外线和水分透过，从而能延长漆膜寿命。
塑料工业是钛白粉的第二大用户。
在塑料中加人钛白粉，可以提高塑料制品的耐热、耐光、耐候性，使塑料制品的物理化学性能得到改善，增强制品的力学强度，延长使用寿命。
造纸工业是钛白粉的第三大用户。
钛作为纸张填料，主要用在高级纸张和薄型纸中。
在纸张中加人钛白粉，可使纸张具有较好的白度，并且光泽好，强度高，薄而光滑，印刷时不穿透，质量轻。
造纸用钛白粉一般使用未经表面处理的锐钛型钛白粉，它可以起到荧光增白剂的作用，增加纸张的白度。
但层压纸要求使用经过表面处理的金红石型钛白粉，以满足耐光、耐热的要求。
钛白粉是高级油墨中不可缺少的白色颜料。
含有钛白粉的油墨耐久不变色，表面润湿性好，易于分散。
油墨行业所用的钛白粉有金红石型，也有锐钛型。
纺织和化学纤维行业是钛白粉的另一个重要应用领域。
化纤用钛白粉主要作为消光剂。
因锐钛型比金红石型软，因此一般使用锐钛型。
化纤用钛白粉一般不需表面处理，但某些特殊品种为了降低二氧化钛的光化学作用，避。
钛白粉的光学性质——白度
世上无难事，只要肯攀登
钛白粉的光学性质——白度
颜色是由物质对可见光中不同波长的光波被吸收程度不同而形成的。
日
光是由许多波长不同的光波组合而成，每一种波长的光具有它特定的一种颜色，各种不同颜色的光组合起来，就成为白色。
物体在可见光［波长（λ）在0.39-0.77μm的电磁波〕下所呈现的不同颜色，是物体对可见光中不同波长的光波进行不同程度的吸收和反射后所形成的。
所谓“白度”，就是物质对可见光吸收和反射两部分之比，它又综合了色调和亮度两种光学效果，根据库伯尔卡一芒克(Kubelka-Munk)理论，无限厚的涂膜（不透明膜）的亮度或反射率R∞与颜料对光的吸收系数K 和散射系数S 呈如下函数关系：
由上式可知R∞与K/S 成反比，K 减小，S 增大，白度和亮度就增大。
影响二氧化钛白度的因素是复杂的，在钛白粉生产中，具有实际意义的是二氧化钛中的杂质含量和粒径与粒径分布。
因此为了提高白度，除了尽可能地减少杂质含量，提高化学纯度，避免二氧化钛晶格出现缺陷来降低K 值外，同时还要调整和控制二氧化钛的粒径和粒径分布，增强其分散性，提高S 值才行。
从下图中可以看出二氧化钛的光散射能、光吸收能及反射率与光线波长之间的关系。
影响钛白粉白度的主要因素如下。
(1)钛白粉中有害杂质的种类和含量即使有害杂质含量甚微，也会对白度产生明显的影响，如铁、铬、钻、铈、铜、锰、钒、铅等。
杂质的有害影响，不仅由于混人杂质本身的显色作用，而且由于杂质离子，尤其是重金属离子的存在，使钛白粉晶格曲线扭曲变形失去对称性而发生作用。
金红石型钛白粉对杂质的影响更为敏感，如氧化铁在金红石型。
钛白粉的原理和应用有哪些
钛白粉的原理和应用有哪些一、钛白粉的原理钛白粉是一种重要的白色无机颜料，广泛应用于各个行业。
它主要由二氧化钛（TiO2）组成，是一种具有特殊晶体结构和优异光学性能的材料。
钛白粉的原理包括以下几个方面：1. 光学性能钛白粉具有高折射率和高散射能力，能够使光线在钛白粉颗粒中发生多次反射和散射。
这种散射现象导致光线在材料中传播的路径变长，使得大部分可见光被散射，形成出色的白色颜料效果。
2. 隐蔽性钛白粉具有良好的隐蔽性，能够有效地覆盖和隐藏底层的颜色和瑕疵。
这是由于钛白粉的高散射能力，能够遮盖住底层材料的颜色，使表面呈现出纯白色。
3. 化学稳定性钛白粉具有优异的化学稳定性，能够在各种环境下长时间保持其物理和化学性能。
它不受光、热以及一般化学性质的影响，因此可以广泛应用于不同领域。
二、钛白粉的应用钛白粉在各行各业都有广泛的应用，以下是钛白粉的主要应用领域：1. 涂料工业钛白粉是涂料工业中最重要的白色颜料之一。
在涂料中加入适量的钛白粉，可以提高涂层的遮盖力、光泽度和稳定性。
钛白粉还能够吸收紫外线，起到防止光的老化和保护底层物质的作用。
2. 塑料工业钛白粉在塑料制品中的应用越来越广泛。
由于其高隐蔽性和光学性能，加入适量的钛白粉可以提高塑料制品的白度、光泽和外观。
同时，钛白粉还能够改善塑料制品的耐候性和耐老化性能。
3. 造纸工业钛白粉在造纸工业中用作填料，可以提高纸张的白度和光泽度，增加纸张的质感和触感。
钛白粉还能够阻挡紫外线的穿透，减少纸张的老化和劣化现象。
4. 食品工业钛白粉在食品工业中用作着色剂和增白剂。
它被广泛应用于食品加工过程中的奶制品、调味品、糕点等产品中，能够提供纯白的外观和增加食品的吸引力。
5. 医药工业钛白粉在医药工业中被用作药片涂料的着色剂。
钛白粉能够提高药片的外观质量和口感，同时还能够起到保护药品的作用，防止药品受潮、氧化和光照的影响。
6. 日化工业钛白粉在日化工业中被广泛应用于化妆品、洗衣剂、牙膏等产品中。
二氧化钛的应用
姓名：
学号：
班级：
目录
TiO2的结构 纳米TiO2的性质 纳米TiO2的应用 纳米TiO2的应用前景
ห้องสมุดไป่ตู้
纳米TiO2简介
纳米二氧化钛是金红石型白色疏松粉末，屏蔽紫外线作用强，有良
好的分散性和耐候性。可用于化妆品、功能纤维、塑料、涂料、油漆等 领域，作为紫外线屏蔽剂，防止紫外线的侵害。也可用于高档汽车面漆 ，具有随角异色效应。 TiO2俗称钛白粉，它主要有两种结晶形态：锐钛型（Anatase）（简 称A型）和金红石型（Rutile）（简称R型）[5]。金红石型TiO2比锐钛型 TiO2稳定而致密，有较高的硬度、密度、介电常数及折射率，其遮盖力 和着色力也较高。而锐钛型TiO2在可见光短波部分的反射率比金红石型 TiO2高，带蓝色色调，并且对紫外线的吸收能力比金红石型低，光催化 活性比金红石型高[6]。在一定条件下，锐钛型TiO2可转化为金红石型 TiO2。
纳米TiO2其他方面的应用
涂料纳米氧化钛
汽车漆专用纳米氧化钛
防晒化妆品用金红石纳 米二氧化钛
化妆品专用纳米二氧化钛
纳米TiO2的应用前景
随着环境保护的发展，纳米TiO2 以其突出的环境功能，迅速成为环保 领域研究热点。纳米TiO2 因为其巨大 的比表面积、良好的化学稳定性、优 异的光催化性，具有杀菌、防紫外线、 防雾及自清洁、光电转化、光催化等 作用。特别在污水处理方面，潜力无 穷。
另外，TiO2可降解某些塑料，达到消除白色污染的功能。 TiO2还对其它物质有降解功能，比如冯良荣等人研究发现纳米TiO2对表面活性 剂SDBS的降解有很好的效果。
6 对氟里昂的降解
钛白粉学习资料ppt课件
在大于可见光半波波长的范围内，粒径越细，颗粒 结构越光滑，分散性越大，则遮盖力越大。但有一 定的限度，当平均粒径为0.2μm时，遮盖力最大， 小于可见光波长一半时，则由于晶体对光的透明性 使遮盖力反而下降。所以说，粒子过大过小都不好。
目前，工业用钛白粉都是无味无臭的白色粉末，粒径为0.2~0.5μ m的初级粒 子。
2．化学性质
二氧化钛的化学性质极为稳定，相对分子 量为79.9 ，常温下几乎不与其他元素或化合物 作用，对氧，氨、氮、硫化氢、二氧化碳、二氧 化硫都是稳定的。二氧化钛在长时间煮沸的情况 下溶于浓硫酸，反应方程式如下：
0.23
着色强度（聚烯烃）
102
110
109
着色底相（聚烯烃）
-0.040
0.005
0.035
pH
8.0
8.5
7.5
电阻
2.0
2.0
2.0
R-103 96 3.2 N/A 0.25 97.8 4.1 0.23 110 0.035 6.5 4.0
R-104 97 1.7 N/A 0.3 97.5 4.2 0.22 110 0.030 N/A N/A
钛白粉——二氧化钛 学习资料
一． 钛白粉简介
钛白粉化学名称为二氧化钛（TiO2）， 分子量79.88
英文名称：Titanium Dioxide
钛白粉为白色无机颜料，钛白粉颜料被 认为是世界上最重要的白色颜料，广泛 应用于涂料，塑料、造纸、印刷油墨、 化纤、橡胶等。
一． 钛白粉简介
二氧化钛的光学性质和钛白的颜料性能
二氧化钛的光学性质和钛白的颜料性能TiO2的光学性质与钛白的颜料性能密切相关，钛白的颜料性能是TiO2光学性质的具体体现。
诸如反射率、折射率、色调、荧光性、光色互变性等属于光学性质，与钛白颜料的遮盖力、消色力、光泽、白度、耐候性、不透明度、色相、耐光性等息息相关，都是光学作用的结果。
1、二氧化钛的光学性质二氧化钛的主要光学性质列于表10-3。
二氧化钛的折射率表示TiO2，晶体对光的折射能力，又称折射指数，随其晶型和光波长不同而发生变化。
在可见光蓝光末端，TiO2折射率增加，而在黄光和红光区则降低。
金红石型的折射率比锐钛型高。
在可见光内，TiO2晶体几乎发生等辐散射，使人的视觉为白色感觉。
这是因为TiO2的结构稳定，可见光的激发作用并不能使电子获得足够能量引起注目的跃迁，因此具有很低的吸收作用和很高的散射能力。
但紫外光则引起了TiO2，晶体的强烈吸收。
值得指出的是钛白粉的某些光学性能(如吸收和散射能力)不是固定不变的，它与钛白中的杂质和颗粒状态有关。
因此，人们可以通过提高钛白的纯度和改善其颗粒状态来提高铁白的一些颜料性能。
2、钛白的颜料性能A、白度钛白是当今最佳白色颜料。
它的光学和颜料性能都优于其他白色颜料(表10-4)杂质影响TiO2。
颜色的极限值见表10-5。
金红石型TiO2比锐钛型TiO2，更易吸收波光，对杂质的影响更为敏感，所以对金红石型钛白的杂质含量要求更为严格。
当锐铁型钛白混有金红石型时，其白度会降低。
所以，锐钛型钛白中的锐铁型率越高，其白度也就越好。
白度与颜料对光的吸收系数K和散射系数S成函数关系。
K/S值越小，即K值越小S值越大，则颜料的白度就越好。
对同一种颜料，其S值的大小取决于颜料的粒度、粒度分布和颗粒形状。
从理论上讲，颜料颗粒粒径为可见光半波长时，对光的散射率最高。
可见光波长为0.4~0.7um，因此颗粒粒径为02~0.35m时，在可见光中具有最高的散射率。
粒径较小的粒子具有大的短波光散射率，粒径较大的粒子具有大的长波光散射率。
钛白粉的光学性质—遮盖力
钛白粉的光学性质——遮盖力遮盖力是指当一件物料涂以某种涂料时，涂料中的颜料能遮盖被涂物体表面的底色，使这种底色不能再透过涂料而显露出来的能力。
如果要涂同一块表面，所用颜料的遮盖力越大，则需用的颜料量便越少，遮盖力的表示方法是每平方厘米被涂物体的表面积，在达到完全被遮盖时，需用颜料的最低质量。
其公式如下：颜料的遮盖力越大，则这个数值就越小。
遮盖力也可以用每克颜料能遮盖被涂物体的表面积来表示，就是上一种表示方法的倒数。
这种方法表示的颜料遮盖力越大，则其数值便越大，涂膜可以越薄，所需的涂料量便越小。
油漆的遮盖能力可以定义为其遮盖背景对比颜色的能力。
遮盖效应主要是由于二氧化钛导致的散射或由于有色物质的存在而引起的吸收，在两种原因以使人射光强度减退时，就出现遮盖现象。
图1表示了完全和不完全的遮盖。
二氧化钛颜料在工业中最重要的作用，在于利用它被分散到介质中的不透明性能，可以达到遮盖的效果。
颜料的遮盖力不仅取决于它的晶体结构、折射率和对光的散射能力，而且也取决于它对光的吸收能力。
但是二氧化钛和其他白色颜料一样，由于它对光的吸收能力很小，虽然光的吸收对遮盖力有影响，但没有散射能力影响大，因此其遮盖力主要受散射力的影响和着色力一样，也受颜料的折射率、粒径、粒径分布和分散性能的影响。
折射率大的颜料有较大的遮盖力(HP)，从下式可以看出，遮盖力与面积成正比，颜料与展色剂的折射率之差越大，遮盖力也越高。
从上式可以看出，如果两者折射率相等，涂膜即呈现透明。
因此同一种颜料的遮盖力应该随基料（展色剂）的不同而不同，但是不同基料的折射率差异不大，所以一般情况下不同基料引起的遮盖力差异也不大。
从下表中可以看出白色颜料中金红石型二氧化钛的遮盖力最高。
但是折射率随光的波长变化而变化，二氧化钛的折射率在可见光蓝光末端折射率增加，在黄光和红光波长区域内折射率有所降低，因而用二氧化钛制成的带有黄、红色调的涂料的遮盖力要比制成带蓝、灰色调涂料的遮盖力要低一些。
钛白粉的性质
相对遮盖力比较：铅白＜氧化锌＜氧化锑＜立德粉＜硫化锌＜锐钛＜金红石
二氧化钛粒子大小和散射强度：理想的二氧化钛粒径为0.2-0.5um。人们的视觉总认为蓝白色比纯白色更白，因此都倾向于生产0.2um左右的二氧化钛。消除金红石的固有黄相是有可能的。
电导率：
二氧化钛具有半导体的性能，电导率随温度上升而迅速增加，对缺氧敏感。金红石在20度是绝缘体，加热到420度时，电导率增加了107倍。稍微减少含氧量，电导率会减少。电子工业利用金红石的介电常数和半导体性质生产陶瓷电容器等电子元器件。
硬度：
莫氏硬度10分制：金红石为6-6.5,锐钛为5.5-6,因此，在化纤消光中为避免磨损喷丝孔而采用锐钛。
熔点和沸点：
锐钛、板钛高温下都会转化为金红石，没有熔点沸点，金红石熔点为1850度，空气中熔点1830+-15度，富氧中熔点1879度，熔点与二氧化钛的纯度有关。沸点为3200+-300度，在此高温下二氧化钛稍有挥发。
介电常数：
二氧化钛介电常数较高，电学性能优良，金红石114，锐钛48。
油漆的遮盖能力：定义为其遮盖背景对比颜色的能力。主要是由于二氧化钛导致的散射或有色物质存在引起的吸收，使入射光强度减退，出现遮盖。分光散射引起的完全遮盖，光吸收引起的完全遮盖，不完全遮盖。
二氧化钛颜料在工业中最重要的作用在于利用它被分散到介质中的不透明性能，达到遮盖的效果。
颜料的遮盖力取决于它的晶体结构、折射率、散射能力、吸收能力。
Ⅲ、为典型的超细包覆级，并有有机包覆。
Ⅳ、蟀擦浚挚煞治簦╝）和Ⅳ（b），包覆量在5-10%之间，Ⅳ（b）主要应用添加量高的二氧化钛中，其不透明性优于Ⅳ（a）。
钛白粉的光学性质——光泽度
世上无难事，只要肯攀登
钛白粉的光学性质——光泽度
物体的光泽度是指物质对投射来的光线的反射能力，反射能力越强，光泽度越大。
在实际应用中颜料只是涂料组分中的一种，颜料本身无光泽，涂膜才有光泽，但是在实际生产中颜料特征的影响决定了涂膜的光泽。
二氧化钛的反射率很高，与公认的标准氧化镁接近，可达到标准氧化镁的96%-98%。
由于二氧化钛既有高的不透明度，又有高的反射率，所以经它着色后的材料色调鲜明。
影响二氧化钛颜料成膜后光泽度的主要原因是它的粒径和分散性，如果二氧化钛的粒径很细，并能均匀地分散到漆料中，则涂膜平整、光滑如镜，光泽度就好，相反二氧化钛粒径过粗，涂膜粗糙，光泽度就会降低，并会带有其他底色，着色后色调发暗。
评价涂料的光泽虽然不完全客观，但不同观测人员作出的视觉分级通常有合理的相互关系。
讨论光泽的肉眼观察结果时，往往发现评价光泽时至少会使用下述中的一项条件：①像的清晰度（双眼注视在板后的虚像上）；②表面的可见度或外观（双眼注视在板的表面上）；③光像和暗像的对比亮度。
对经室外曝晒或老化的涂层进行原始光泽及光泽保留度的分级，一般也使用仪器在入射光一个或几个角度测量镜面反射率。
基本上，光泽是树脂基料的一种性质。
但是，要认识基料的光泽性，就必须避免在油漆膜上含有足以产生表面粗糙的颜料粒子（往往称为微粒）。
要选择适当的二氧化钛品级，颜料分散的正确配方，正确的研磨方式以及设计得好的研磨步骤，这些条件对达到最后光泽度起很大作用，见下图。
还有烤漆在制造、储存应用和固化过程中会遇到各种条件都能影响最后光泽。
下面列出影响光泽的某些因素。
(1)制造研磨的细度；研磨机类型也许影响研磨细度，但在很小的粒度范围。
二氧化钛及其应用
二氧化钛及其应用一、二氧化钛的性质二氧化钛（化学式：TiO₂）是白色固体或粉末状的两性氧化物，分子量为79.83。
1、晶型的性质：TiO2存在金红石型、锐钛型、板钛型等三种主要晶型。
2、光学性质：由于TiO2纳米粒子既能散射又能吸收紫外线，故它具有很强的紫外线屏蔽性。
常作为防晒剂掺入纺织纤维中，超细的二氧化钛粉末也被加入进防晒霜膏中制成防晒化妆品。
3、物理性质：TiO2熔点很高，也被用来制造耐火玻璃，釉料，珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等。
TiO2光泽度及硬度较高，具有最佳的不透明性、最佳白度和光亮度可以用作白色无机颜料、搪瓷的消光剂。
TiO2具有半导体的性能对电子工业非常重要，该工业领域利用上述特性，生产陶瓷电容器等电子元器件。
4、化学性质：TiO2无毒、不溶于水或者稀硫酸，且因为化学性质稳定、不易起变化，被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料。
二、二氧化钛光催化原理在众多半导体光催化材料中，TiO2以其化学性质稳定、氧化-还原性强、抗腐蚀、无毒及成本低而成为目前最为广泛使用的半导体光催化剂。
TiO2的三种晶型中板钛矿的光催化性能和稳定性最差，基本没有相关的研究和应用。
金红石是常用的白色涂料和防紫外线材料，对紫外线有非常强的屏蔽作用，在工业涂料和化妆品方面有着广泛的应用。
锐钛型具有更高的光催化活性能够直接利用太阳光中的紫外光进行光催化降解，而且不会引起二次污染。
因此，锐钛矿是常用的处理环境污染方面问题的光催化材料。
锐钛矿受到波长小于或等于387.5nm的光(紫外光)照射时，价带的电子就会获得光子的能量而跃迁形成光生电子e-。
如果把分散在溶液中的每一颗TiO2粒子近似看成是小型短路的光电化学电池，则光电效应应产生的光生电子在电场的作用下分别迁移到TiO2表面不同的位置。
TiO2表面的光生电子e-易被水中溶解氧等氧化性物质所捕获，生成超氧自由基·O2-；而h+则可氧化吸附于TiO2表面的有机物或先把吸附在TiO2表面的OH-和H2O分子氧化成羟基自由基·OH；·OH和·O2-，其氧化能力极强几乎能够使各种有机物的化学键断裂，因而能氧化绝大部分的有机物及无机污染物，将其矿化为无机小分子、CO2和H2O等物质。
钛白粉(二氧化钛)的光学理论
钛白粉光学理论Optical theory图1由粒子引起的光线折射二氧化钛和其他的白色颜料的遮盖效率主要是利用光的反射。
因为白色颜料可强烈地使光线反射或曲折，丽出现反射现象。
如果油漆薄膜中有足够的白色颜料，则人射漆膜表面的光几乎可以完全的反射回来，(除了很少部分是由颜料所吸收之外)于是涂膜就会呈不透明状，洁白而光泽。
折射和绕射光线通过和绕过颜料粒子时，粒子对光线的折射和绕射造成光线的散射或弯曲。
图1a反射散射图l显示折射现象，其中球形表示二氧化钛粒子，由于漆膜中颜料粒子及基料折射率之不同、故当光线穿越后、必然产生曲折现象。
图2显示绕射现象。
行进路线靠近二氧化钛粒子的光线受到弯曲、而分开散射到许多方向。
这一现象说明颜料在其临近区域对光的散射能力数倍于其粒子横截面内。
图2小粒子周围的光线衍射（绕射）折射率图3表示两个含颜料漆膜的横切面，演示了折射率的差别怎样影响光的散射和盖遮力。
在含有高折射率颜料的漆膜中(上图)光线比在含有低折射率颜料的漆膜中弯曲较多(下图)，所以射入漆膜之光线所经过的路径长度较短，因而不能深入。
实际上两种漆膜都呈白色不透明状，因为其皆没有存在吸收光线的粒子，所以全部入射的光线亦都会返回表面。
然而，如果漆膜厚度如虚线(X)所示，而且放在黑色背景上，那么，含有低折射率颜料的漆膜能使部分光线进入黑色背景而被吸收，则漆膜就不会完全不透明，与白色的漆膜相比较，则呈现灰色。
图3光线在漆膜中的行经路线为什么要用二氧化钛要了解金红石型二氧化钛(Rutile)、为什么在遮盖上能有这么大的优点,只需将金红石型二氧化钛与锐钛型(Anatase)二氧化钛的折射率和其它商用白色颜料以及油漆基料的折射率相比较则可以看出来(表一)。
一般来说颜料的折射率和周围的介质之折射率差别越大，光线的折射就越大。
表一油漆制造所使用的某些颜料和基料的折射率白色颜料折射率基料或介质硅藻土 1.45真空二氧化硅 1.41-1.49空气 1.0003碳酸钙 1.63水 1.3330重晶石 1.64聚醋酸乙烯酯树脂 1.47陶土（白土） 1.65大豆油 1.48硅酸镁 1.65精制亚麻仁油 1.48立德粉 1.84乙烯树脂 1.48氧化锌 2.02压克力树脂 1.49氧化锑 2.09-2,25桐油 1.52硫化锌 2.37氧化大豆油醇酸树脂 1.52-1.53锐钛型二氧化钛 2.55苯乙烯丁二烯树脂 1.53金红石二氧化钛 2.7370/15/15醇酸/三聚氰胺/尿素1.54 75/25醇酸/三聚氰胺 1.55<图4>金红石型二氧化钛(Rutile)与锐钛型(Anatase)的比较晶体结构—钛和氢原子在R型二氧化钛结晶中堪积较紧密比重—A型二氧化钛：3.84，R型二氧化钛：4.26折射率—A型二氧化钛：2.55，R型二氧化钛：2.73每单位重量的遮盖力—R型二氧化钛大约高出30％光化学稳定度—R型二氧化钛较稳定，较不易粉化紫外线的吸收—R型二氧化钛对紫外线(360—400nm)吸收力较强。
钛白粉
钛白粉介绍钛白粉学名为二氧化钛（ Titanium Dioxide），分子式为TiO2，相对分子质量。
CAS 登录号：13463-67-7 ,EINECS 登录号：236-675-5.也称钛白。
属于惰性颜料，被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料.成分结构它有金红石型（Rutile R型）和锐钛型（Anatase A型）二种结构钛白粉金红石晶体结构致密，比较稳定，光学活性小，因而耐候性好，同时有较高的遮盖力，消色力。
应用领域钛白粉的主要应用领域：涂料、塑料、油墨、造纸，其中涂料占60%，塑料占20%、造纸占14%，其它（含化妆品、化纤、电子、陶瓷等领域）占6%。
钛白粉在橡胶行业中既作为着色剂，又具有补强、防老化、填充作用。
在白色和彩色橡胶制品中加入钛白粉，在日光照射下，耐日晒，不开裂、不变色，伸展率大及耐酸碱。
橡胶用钛白粉，主要用于汽车轮胎以及胶鞋、橡胶地板、手套、运动器材等，一般以锐钛型为主。
但用于汽车轮胎生产量，常加入一定量的金红石型产品，以增强抗臭氧和抗紫外线能力。
钛白粉在化妆品中应用也日趋广泛。
由于钛白粉无毒，远比铅白优越，各种香粉几乎都用钛白粉来代替铅白和锌白。
香粉中只须加入5%-8%的钛白粉就可以得到永久白色，使香料更滑腻，有附着力、吸收力和遮盖力。
在水粉和冷霜中钛白粉可减弱油腻及透明的感觉。
其他各种香料、防晒霜、皂片、白色香皂和牙膏中也可用钛白粉。
一、化妆品级二氧化钛分为油性和水性钛白粉。
由于它化学性质稳定，折射率高、不透明度高、遮盖力高、白度好、且无毒害，被广泛应用于化妆品领域，起美容美白的功效。
性能特点 1．白度高，遮盖力强。
2．亲水、亲油产品它克服了一般钛白粉在各自的分散体系中不易分散、易沉淀等缺陷，显着改善了它的分散性和抗沉淀性，使您的产品更加稳定和满意。
3．耐候性强。
4．与化妆品其他原料配伍性好。
钛白粉颜料基本介绍中文别名：.颜料白6;钛白;钛酸杆;二氧化钛;钛糖;钛酐;二氧化钛(IV);金红石;锐钛矿;钛白颜料0-520;二氧化钛;氧化钛(IV);钛白粉(纳米级);二氧化钛(纳米级)英文名称：Titanium(IV) oxide英文别名：;. 77891;. Pigment White 6;Titanium dioxide;Titanium Dioxide Anatase;Titanium Oxide;Titania;Titanium (IV) dioxide;Rutile;dioxotitanium;Titanium(IV)oxide;钛白粉颜料是精选结构外型和粒度分布等与钛白类似，且表面具有反应活性的无机粉体为基本原料（内核），TiO2为包膜物，应用新材料改性复合制备、无机包膜、粉体均化等高新技术，通过二者的分割细化，表面羟基化改造和机械力化学反应等方式制备而成的新型复合白色颜料，它具有与钛白粉相同或近似的物化性质，因而具有二氧化钛颜料性质。
纳米二氧化钛在化纤上的应用
纳米二氧化钛在化纤上的应用钛白粉在化纤上应用：钛白粉在所有的白色颜料中具有特殊的光学和物理性能，由于其具有接近于聚酯2倍的折射率，在添加到聚酯中时，利用两者的折射率之差达到消光的目的，降低了化学纤维的光反射率，消除了不适宜的光泽，钛白粉用作消光剂，目前已广泛应用于化学纤维的生产中，起到增白与消光作用。
同时也可以增加纤维的韧性与柔软度。
粘胶化纤用的钛白粉需提高二氧化钛的电阻率，防止在添加使用之中产生钛白粉的二次凝聚。
化纤用二氧化钛的质量要求化纤用二氧化钛除了要具备一般二氧化钛颜料的基本特性外，还要求粒子微细、几乎没有粗颗粒、粒度分布窄而且均匀、分散性好和杂质含量少；在使用时不磨损管道、喷嘴和切丝刀；化学性质稳定，耐热耐光性好，在原液、纤维中易分散，且分散稳定性好，过滤阻力小，消光后不影响纤维的强度和纺丝后加工。
纳米二氧化钛在化纤上的应用：纳米二氧化钛是研发功能性纤维必不可少的新型材料。
在化纤上应用，可使功能性纤维具有抗紫外线、抗菌除臭、抗静电、消光、抗老化、自清洁、提高免烫织物的强力等功效。
功能性纤维的开发将是化纤企业向更深层次、追求更高经济效益的发展方向。
纳米二氧化钛的特性纳米二氧化钛具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应等特性。
比普通钛白粉具有更细小的粒径分布（<100nm），更容易吸附于纤维中，在使用时不会损伤管道、喷嘴和切丝刀，同时还具有很好的化学稳定性和热稳定性。
目前纳米二氧化钛广泛应用于化纤存在的障碍：1、目前市面上的纳米二氧化钛多为粉体，不易溶解分散；2、粉体与织物的反应性差，并且需分散后应用，加入的分散剂不利于纳米粒子在织物表面的吸附；3、价格昂贵，给化纤企业带来很大的成本压力。
MT-8120型纳米二氧化钛的特性明天纳米科技生产的纳米二氧化钛为液体或胶体状，具有优异的单分散性能、细小均匀的粒径分布、巨大的比表面积等优越性能，在添加使用时，不需再分散，而细小的粒径和大的比表面积，使得纳米二氧化钛更容易被化纤吸附，接触面更广，附着在化纤上的纳米二氧化钛颗粒更多。
钛白粉的光学性能
钛白粉的光学特性遮盖力和着色强度涂料的遮盖能力可以定义为其遮盖背景对比颜色的能力。
遮盖效应主要是由于二氧化钛导的散射，或由于有色物质的存在而引起的吸收或这两种原因以使入射光强度减退时，就出现遮盖现象。
下图表示完全和不完全的遮盖。
着色强度也是严格测定二氧化钛在油漆中散射光效率的一种方法，只要白色或有色颜料不发生絮凝作用，着色强度总是与覆盖能力相平行的。
当白色油漆用绿色、蓝色或黑色颜料着色到反射率大约50%成60%时，着色强度就表示二氧化钛的光散作用，相对于有色颜料的光吸收能力。
当二氧化钛或有色颜料都不发生絮凝作用时，有最大覆盖能力的二氧化钛就使浅色油漆呈现最浅的颜色和最大的反射率。
为了确实肯定絮凝作用不会得出使人误解的着色强度效果，应对浅色油漆进行指触试验。
这种试验很简单，就是在部分将干未干浅色油漆样板上进行手指摩擦试验。
光泽对经室外暴晒或老化了的涂层进行原始光泽及光泽保留度之分级，一般也使用仪器在入射光一个或几个角度测量镜面反射率。
基本上，光泽是树脂基料的一种性质。
但是，要认识基料的光泽性，就必须避免在油漆膜含有足以产生显微表面粗糙的颜料粒子（往往称为微粒）。
要选择适当的二氧化钛品级，颜料分散的正确配方，正确的研磨方式以及设计得好的研磨步骤，这些条件对达到最后光泽度起很大作用，还有烤漆在制造，储存应用和固化期中会遇到各种条件都能影响最后光泽。
分散作用在研磨中块状物（聚集物和附聚物）、被粉碎成二氧化钛和基料的均匀混合物。
而这些块状物是在制造、包装和储存期间由许多个别的的二氧化钛粉子组成。
好的研磨分散，不但可以消除不理想的粗粒子，而且有助于达到最大覆盖能力、光泽度和均匀底彩。
有三个重点必须注意的是：1•分散期中小不管操作情形如何，钛白粉各个粒子并未破裂。
它们经由松散的块状物中破裂出来，被此分开。
2•“分散“一词通常意义义模糊：自己务必了解清楚，如，某些颜料分散问题实际是在表面活性剂使用不当的问题，结果使颜色均匀性差，或在不同剪切速下（例如刷子相对于滚筒）使用油漆时，使剪切/强度均匀性不好。
钛白粉的性质
4.12~4.23 6.8~6.9
锌钡白 硫化锌
4.2~4.3 4.0
熔点和沸点
由于锐钛型和板钛型二氧化钛在高温下都会转 变成金红石型，因此板钛型和锐钛型二氧化钛 的熔点和沸点实际上是不存在的。只有金红石 型二氧化钛有熔点和沸点，金红石型二氧化钛 的熔点为1850℃、空气中的熔点 (1830土 15)℃、富氧中的熔点1879℃，熔点与二氧化 钛的纯度有关。金红石型二氧化钛的沸点为 (3200±300)K，在此高温下二氧化钛稍有挥发 性。
折射示意图
圆球表示浮悬于低折 射倍数之树脂中的二 氧化钛微粒。当光线 通过二氧化钛微粒， 由于材料中颜料粒子 与基料折射率不同, 当光线穿越后、会产 生曲折现象。光在高 折射倍数的二氧化钛 微粒内行进的速度远 慢于光在低折射倍数 树脂内的行进速度。
不同折射率粒子折射性能比较
高折射率的材料反射作用强，低折射率的材料反射作用 弱。
根据可见光谱长范围400~700nm，所以理想 的二氧化钛粒径应0.2~0.5μm，但是人们的视 觉总认为蓝白色比纯白色更白，因此都倾向于 生产0.2μm粒径左右的二氧化钛，从这一点来 讲消除金红石型二氧化钛固有黄相是有可能的。 从图5-12可以看出0.2μm的小粒径比0.3μm的 大粒径能反射更多的蓝光和绿光而显得更白。 表5-7为二氧化钛在不同波长下的最佳粒径。
白色颜料 硅藻土 二氧化硅 碳酸钙 重晶石 陶土（白土） 硅酸镁 立德粉 氧化锌 碱性碳酸白粉 氧化锑
折射率 1.45 1.41-1.49 1.63 1.64 1.65 1.65 1.84 2.02 1.94-2.09 2.09-2.29
基料或介质 真空 空气 水 聚醋酸乙烯酯树脂 大豆油 精制亚麻仁油 乙烯树脂 压克力树脂 桐油 氧化大豆油醇酸树脂
二氧化钛的性质
二氧化钛的性质原创邹建新等TiO2（钛白）是一种白色粉末，如图2.3。
主要物理性能如下：密度(g/cm3)：金红石型4.261(0℃)，4.216(25℃)；锐钛型3.881(0℃)，3.894(25℃)；板钛型4.135(0℃)，4.105(25℃)。
熔点：金红石型1842±6℃，熔化热811J/g。
沸点：金红石型2670±6℃，气化热(3762±313)J/g。
TiO2是两性化合物，是一种十分稳定的化合物，它在许多无机和有机介质中都有很好的稳定性，它不溶于水和许多其他溶剂。
TiO2不溶于水，可溶于热浓硫酸、硝酸和苛性碱中。
TiO2在自然界中存在三种同素异形态，即金红石型、锐钛型和板钛型三种。
晶型如图2.4所示。
工业上TiO2多数由偏钛酸煅烧而成：H2TiO3==TiO2+H2O工业上生产钛白的方法有：硫酸法和氯化法。
钛白的颜料性质：钛白是当今最佳白色颜料，它的光学和颜料性能都优于其他白色颜料。
A．白度。
白度表示物质对可见光吸收与反射两部分之比。
相对白度是波长和粒度的函数。
晶体结构完美的，对可见光具有很轻的吸收作用和很高的散射能力，即在可见光内晶体发生等幅散射，因而呈现白色。
TiO2的折射率高于其他物质，因此在各种白色颜料中以钛白最白。
影响白度的因素主要有钛白中杂质的种类和数量、晶型和颗粒形状、粒度和粒度分布。
图2.3 商品钛白粉图2.4 金红石型TiO2的晶型结构B．消色力。
消色力是指该颜料和另一种颜料混合后，所给予另一种颜料的消色能力。
TiO2的折射率最大，因而它在白色颜料中，消色力也最高。
消色力除与颜料的折射率有关外，还与它的粒度和粒度分布有关。
当钛白颗粒的平均直径在0.2-0.3μm 范围内，且粒度分布宽度狭窄时，对可见光蓝波段的散射能力增强，着色底相呈现柔和蓝相。
C．遮盖力。
遮盖力是指颜料能遮盖被涂物体表面底色的能力。
颜料遮盖力的大小不仅取决于它的晶型、对光的折射率和散射能力，而且还取决于对光的吸收能力。
纳米级钛白粉的功能及用途
纳米级钛白粉的功能及用途2010-11-29 15:42:32纳米TiO2具有十分宝贵的光学性质，在汽车工业及诸多领域都显示出美好的发展前景。
纳米二氧化钛还具有很高的化学稳定性、热稳定性、无毒性、超亲水性、非迁移性，且完全可以与食品接触，所以被广泛应用于抗紫外材料、纺织、光催化触媒、自洁玻璃、防晒霜、涂料、油墨、食品包装材料、造纸工业、航天工业中。
1.杀菌功能在紫外线作用下，以0.1mg/cm3浓度的超细TiO2可彻底地杀死恶性海拉细胞，而且随着超氧化物歧化酶（SOD）添加量的增多，TiO2光催化杀死癌细胞的效率也提高；用TiO2光催化氧化深度处理自来水，可大大减少水中的细菌数，饮用后无致突变作用，达到安全饮用水的标准。
在涂料中添加纳米级钛白粉可以制造出杀菌、防污、除臭、自洁的抗菌防污涂料，可应用于医院病房、手术室及家庭卫生间等细菌密集、易繁殖的场所，可有效杀死大肠杆菌、黄色葡萄糖菌等有害细菌，防止感染。
因此，纳米级钛白粉能净化空气，具有除臭功能。
1）纳米级钛白粉抗菌特点：1 对人体安全无毒，对皮肤无刺激性。
2 抗菌能力强，抗菌范围广。
3 无臭味、怪味，气味小。
4耐水洗，储存期长。
5热稳定性好，高温下不变色，不分解，不挥发，不变质。
6即时性好，纳米二氧化钛抗菌剂仅需1h就能发挥效果，而其他银系抗菌剂效果则需约24h。
7纳米级钛白粉是一种永久性维持抗菌效果的抗菌剂。
8具有很好的安全性，科用于食品添加剂等，与皮肤接触无不良影响。
2）纳米级钛白粉的抗菌原理：纳米级钛白粉在光催化作用下使细菌分解而达到抗菌效果的。
由于纳米二氧化钛的电子结构特点为一个满TiO2的价带和一个空的导带,在水和空气的体系中, 纳米二氧化钛在阳光尤其是在紫外线的照射下,当电子能量达到或超过其带隙能时,电子就可从价带激发到导带,同时在价带产生相应的空穴,即生成电子、空穴对,在电场的作用下,电子与空穴发生分离,迁移到粒子表面的不同位置,发生一系列反应:TiO2 + hν e－—— + h＋H2O + h＋—— ·OH+ H＋O2 +e－—— O－2·O－2 ·+ H＋—— HO2·2HO2·—— O2 + H2O2H2O2 +O－2 ·—— ·OH+OH－+O2吸附溶解在TiO2表面的氧俘获电子形成O2 ·, 生成的超氧化物阴离子自由基与多数有机物反应(氧化) ,同时能与细菌内的有机物反应,生成CO2和H2O;而空穴则将吸附在TiO2表面的OH 和H2O氧化成·OH,·OH 有很强的氧化能力,攻击有机物的不饱和键或抽取H原子产生新自由基,激发链式反应,最终致使细菌分解。
钛白粉
钛白粉生产工艺
钛白粉生产工艺有两种：即硫酸盐工艺 和氯化物工艺,硫酸盐法的技术比氯化物 法简单，可以用品位低和比较便宜的矿 物。如今世界上约有47%产能采用硫酸盐 工艺，53%产能为氯化物工艺。
物理识别方法：
最简单的方法是比较手感，假钛白粉较 滑，真钛白粉较涩。 水冲，手上沾点钛白粉，假的容易冲掉， 真的不容易冲掉。 取一杯清水，丢钛白粉进去，浮上来的 为真，沉淀下去的为假(如果是活化改性 的产品就不灵）。
钛白粉在化妆品中应用也日趋广泛。由于钛白 粉无毒，远比铅白优越，各种香粉几乎都用钛 白粉来代替铅白和锌白。香粉中只须加入5%8%的钛白粉就可以得到永久白色，使香料更滑 腻，有附着力、吸收力和遮盖力。在水粉和冷 霜中钛白粉可减弱油腻及透明的感觉。其他各 种香料、防晒霜、皂片、白色香皂和牙膏中也 可用钛白粉。化妆品级二氧化钛分为油性和水 性钛白粉。由于它化学性质稳定，折射率高、 不透明度高、遮盖力高、白度好、且无毒害， 被广泛应用于化妆品领域，起美容美白的功效。
应急处理：
隔离泄漏污染区，限制出入。建议应急 处理人员戴防尘面具（全面罩），穿一 般作业工作服。避免扬尘，小心扫起， 置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏， 用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至 废物处理场所处置。
性能特点：
白度高，遮盖力强。 亲水、亲油产品它克服了一般钛白粉在 各自的分散体系中不易分散、易沉淀等 缺陷，显著改善了它的分散性和抗沉淀 性，使产品更加稳定和满意。 耐火性强。
钛白粉用途:
钛白粉被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料， 广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡 胶、化妆品等工业。 钛白粉(二氧化钛)化学性质稳定，在一般情况下与大部 分物质不发生反应。在自然界中二氧化钛有三种结晶： 板钛型、锐钛和金红石型。板钛型是不稳定的晶型， 无工业利用价值，锐钛型(Anatase)简称A型，和金红石 型(Rutile)简称R型，都具有稳定的晶格，是重要的白色 颜料和瓷器釉料，与其他白色颜料比较有优越的白度、 着色力、遮盖力、耐火性、耐热性、和化学稳定性， 特别是没有毒性。 钛白粉广泛用于涂料、塑料、橡胶、油墨、纸张、化 纤、陶瓷、日化、医药、食品等行业。
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颜色
如前所述，二氧化钛颜料单独用于完全覆盖时的无色漆料中时，它固定的颜色与其底彩完全无关， 但是，有很多环境条件可以引起不理想的颜色效应，表 2 示出其中的某些原因。
表 2 导致不理想颜色效应之某些原因
1. 污染一包括因分散阶段中一些意外而造成的加工设备磨损。 2. 二氧化钛与其他油漆成份(例如苯酚类，强还原剂)反应的有色产物。 3. 不渗透氧的漆膜曝露在紫外光下，蓝色、紫色或灰色的褪色作用。 4. 过分受热一漆料褪色。 5. 遮益不充分一底材透露出来。
<图 16>致密型二氧化硅包膜剖析图 R—960 能提供最大的耐候性和保光性，图 17 显示了不同杜邦钛白粉的佛罗里达曝晒情况结果。
<图 17>经 13 个月佛罗里达曝晒后 Ti—Pure®的抗粉化性
R—706 能提供非常高的初始无雾影光泽，和长期保光性，特别适合用于对耐候性有极高要求的应 用，如汽车面漆、建筑用彩色钢板涂料等。对于一个有高期望值油漆涂料配方来讲，在确定了所用树脂体 系后、钛白粉选择的正确与否将起到决定性的作用。
颜色和底彩有时糊互混淆不清。黄色漆含有蓝色相的二氧化钛，这是完全可能的，因为这是表 2 列 出的不职想效应之一。而且，按照前一章介绍的方法测定时，蓝色底彩的二氧化钛颜料和黄色底彩的二氧 化钛在颜色上相同，这是很常见的。
光泽
评价涂料的光泽虽然不完全客观，但不同观测人员作出的视觉分级通常有合理的相互关系。讨论光 泽的肉眼观察结果时，往往发现评价光泽时至少会使用下述巾的—项条件。
耐粉化性和保光性
油漆涂料的耐候性、光泽之下降是由于组成漆膜的有机树脂表面在经受了阳光、潮气、温度变化和 环境污染后出现了光化学降解、而这些有机树脂通常都是高分子聚合物，它们都对光化学侵蚀敏感。随着 时间的推移而降解为一种低分子含氧易溶物，能从漆膜表面冲洗掉。这—过程引起漆膜表面粗糙而使光泽 下降。当这一漆膜表面有机基料被冲洗掉的程度增加时，钛白粉和其它体质填料便会凸露到表面而形成一 种看上去朦嚓嚓白乎乎的外表。这就是所谓的漆膜表面粉化。换句话说，粉化并不是指钛白粉本身粉化(它 本来就是粉末，根本无所谓粉化不粉化的)，而是指其所处的周围有机介质的粉化。当粉化出现后，有机树 脂漆膜表面的完整性受到了破坏，这又会加速粉化的进—步发展而形成并不希望的恶性循环。粉化对于色 漆来说，问题尤为严重。因为一直发展下去会使原色的色品度(色调)下降，颜色变谈(褪色)，光泽下降。 在这种情况下，我们强建议选用具有强抗粉化性能的钛白粉规格。
类型 I A 型二氯化钛自由
粉化
类型 II R 型二氧化钛中级
耐粉化
类型 III R 型二氧化钛中级
耐粉化
类型 IV R 型二氧化钛高度耐
粉化
典型的油漆用途
白色室外用漆：室 内用
Байду номын сангаас
低—中级颜料体 积浓度的磁漆和
喷漆
中—高级颜料 体 积浓度磁漆，醇酸
和乳胶漆
室外涂料要求 很好 的耐用性和光泽保
留性
二氧化钛最小百
耐候性
耐候性是指曝露的着色涂料在外观和功能价值两方向的全部变化而言。它包括市外的使用性能的全 部参数，例如颜色的保留程度，光泽、粉化、附着力(起泡、片落、脱皮)和漆膜的完整性(即细裂、片裂、 浸蚀、抗腐)。这些性能主要由专家配方控制(例如选择漆料、填充剂、颜料体积浓度等等)，与所用的二氧 化钛品级并无多大的关系。但是所选用的二氧化钛的耐粉化性却对颜色的保留程度和光泽，抗霉菌和灰尘 引起的褪色有很大影响。
研磨的细度。 研磨机类型也许影响研磨细度，但在很小的粒度范围内，不容易测出。 原料的种类。 颜料与基料的比例。 储存 颜料逐渐润湿或发生凝聚作用。 沉降的粗粒子重新掺合性能差。 引起粗里生成皂物成晶体。 粘度逐渐的增加。 应用 底材的平滑度。 漆料掺入底材的损失。 基料由底漆中被溶出。 使用时剪应力的大小。 由于使用特殊的上漆方法，产生了不同程度的流平性成流动性。例如喷涂后产生橘皮。 灰尘沽染。 漆膜厚度。
絮凝作用
絮凝作用是二氧化钛粒子在流体系统中成疏生成松块状物(絮凝物)。从特性上看，这种块状物在中 度剪切力下容易破裂，
但如果粒子自由进入聚合物母体后，又会很快形成块状物。絮凝作用能产生几个主要问题，其中包 括
• 遮盖力和着色强度减弱…絮凝物不像最初的二氧化钛粒子那样有效地散射。 • 粘度过高，流动性差，…常常要搅动才使悬浮液变稀，但静置时又会发生絮凝作用。 • 光泽低。 • 絮凝问题往往是籍著探索性地加入表面活性剂或其他添加剂来解决的。
有三个重点必须注意的是： • 分散期中小不管操作情形如何，钛白粉各个粒子并未破裂。它们经由松散的块状物中破裂出来，
被此分开。 • “分散“一词通常意义义模糊：自己务必了解清楚，如，某些颜料分散问题实际是在表面活性剂
使用不当的问题，结果使颜色均匀性差，或在不同剪切速下(例如刷子相对于滚筒)使用油漆时， 使剪切／强度均匀性不好。 • 细度计是日常用以判断这些系统的分数程度的简单仪器。 钛白粉在油性漆料内的分散通常取决于剪切速度、被研磨物的粘度以及与基料的润湿时间和程度。
图 15 上，显示了用钛白粉 B 做成的漆，经美国佛罗里达暴晒 l—2 年后，漆膜的光泽要远高于用 钛白粉 A 所做漆膜的光泽．同时图 15 下显示了钛自粉 B 的红光反射率的变化率也远远低于钛白粉 A 的。 这是由于钛白粉 A 颜／填料的凸出率高于钛白粉 B。这就是说钛白粉 B 的耐粉化性和保光性要远远好于钛 白粉 A。
<图 15> 保光性和抗粉化性佛罗里达户外曝晒系列 （蓝色醇酸建筑漆 15%PVC）
金红石型钛白粉要比锐钛型的耐粉化性、保光性好。然而，纯 TiO2 颗粒表面在有水汽和氧气的存 在下是光化学活泼的，而非生来就是光化学稳定的。纯 TiO2 甚至可促进在其颗粒周围基料的降解。因此有 必要首先将 TiO2 本身光稳定化。该稳定性的大小可以通过对其进行不同无机氧化物的种类及份量控制而 得。即对 TiO2 进行无机包膜处理。使在 TiO2 颗粒周围表面和有机树脂之间形成一道屏蔽网不再促进(减 少)有机树脂的降解。
• 像的清晰度(双眼注视在板后的虚像上) • 表面的可见度或外观(双眼注视在板的表面上) • 光像和暗像的对比亮度。
对经室外暴晒或老化了的涂层进行原始光泽及光泽保留度之分级，一般也使用仪器在入射光一个或 几个角度测量镜面反射率。
<图 13>钛白粉分散程度和粒径分布颜料特性 基本上，光泽是树脂基料的一种性质。但是，要认识基料的光泽性，就必须避免在油漆膜含有足以 产生显微表面粗糙的颜料粒子(往往称为微粒)。要选择适当的二氧化钛品级，颜料分散的正确配方，正确 的研磨方式以及设计得好的研磨步骤，这些条件对达到最后光泽度起很大作用，见图 13。还有烤漆在制造， 储存应用和固化期中会遇到各种条件都能影响最后光泽。表 3 列出其中的某些因素。 表 3 影响光泽的某些因素 制造
无论足金红石型还足锐钛型钛白粉，在可见光波长范围内(400—700nm)、它们对光线的反射率都很 高，因而都具有很好的白度。见图 18。但是在小于可见光范围如 300—400 纳米的紫外光波长范围内，两 种不同晶型的钛白粉所表现出的性能却有着很大的差别。对于金红石钛白粉(红线)在具有很强杀伤力的 UV—A 波段内(350—400nm)它对紫外线的反射率要远远低于蓝色的锐钛型钛白粉，换句话说、它对紫外线 的吸收率要大大地高于蓝色的锐钛型钛白粉。在这种情况下，它周围的成膜物有机树脂身上所要分担的紫 外光线就要少得多，那么这些有机物的使用寿命也就要长。这就是为什么我们通常所说的金红石型钛自粉 的耐候性要比锐钛型好很多之原因所在，这些特性都是天生的。
钛白粉光学特性
选择商用二氧化钛品级时，必须考虑的有遮盖能力、着色强度，色相和光泽等基本特性，分别叙述如下。 遮盖力和着色强度
油漆的遮盖能力可以定义为其遮盖背景对比颜色的能力。遮盖效应主要是由于二氧化钛导致的散 射，或由于有色物质的存在而引起的吸收或这两种原因以使入射光强度减退时，就出现遮盖现象。图 12 表 示完全和不完全的遮盖。
〈图 12〉漆膜的遮盖作用
A 光散射引起的完全遮盖
B 光吸收引起的完全遮盖
C 不完全遮盖
着色强度也是严格测定二氧化钛在油漆中散射光效率的一种方法，只要白色或有色颜料不发生絮凝 作用，着色强度总是与覆盖能力相平行的。当白色油漆用绿色、蓝色或黑色颜料着色到反射率大约 50％成 6O％时，着色强度就表示二氧化钛的光散作用，相对于有色颜料的光吸收能力。当二氧化钛或有色颜料都 不发生絮凝作用时，有最大覆盖能力的二氧化钛就使浅色油漆呈现最浅的颜色和最大的反射率。为了确实 肯定絮凝作用不会得出使人误解的着色强度效果，应对浅色油漆进行指触试验。这种试验很简单，就是在 部分将干未干浅色油漆样板上进行手指摩擦试验。
分散作用 溶剂损耗率，例如烘烤前的短暂时间。 烘烤温度和时间。 干燥期的湿度 使用后 因漆膜老化或暴露环境不同而异。
分散作用 在研磨中块状物(聚集物和附聚物)、被粉碎成二氧化钛和基料的均匀混合物。而这些块状物是在制
造、包装和储存期间由许多个别的的二氧化钛粉子组成。好的研磨分散，不但可以消除不理想的粗粒子， 而且有助于达到最大覆盖能力、光泽度和均匀底彩。
94
92
80
80
分率
水溶性物质、电阻 率欧姆厘厢米(最 小）
5000(c)
5000
3000
3000
水份和其他挥发
性物质
(105℃-110℃)的
0.7