国外金红石型钛白粉有机表面处理概况

理更适用于油性体系。
异丙醇胺有单异丙醇胺(MIPA)、二异丙醇胺（DIPA）和三异丙醇胺（TIPA），相比之下以二异丙醇胺的
使用最多，它可以有效改善钛白粉的分散性，缩短漆膜的干燥时间，并且由于氨基的氢没有被完全取代，
所以在水分散和油分散上都能够表现出不错的改善。
该系列在国外还曾被用做润湿的分散剂使用。
油墨
KEMIRA 660
硫酸法
多元醇
通用
KEMIRA 300
硫酸法
多元醇
黏胶、聚酯纤维、聚丙烯酸纤维、尼龙
注 1.上表所有的数据均来自 KEMIRA 官方网站及产品手册。
四、统计与分析 4.1 使用多元醇进行有机表面处理的钛白粉一览表
牌号
公司
有机处理
ISK R-980
ISK
多元醇
生产工艺 硫酸法
主要应用 通用级
二、常见的钛白粉有机表面处理剂类型 常见的和曾经应用过的有机包膜剂可以分为三大类：多元醇类、有机硅类和有机胺类。
1．多元醇类 多元醇类里面，又以具有新戊基结构的短碳链多元醇为代表，这些醇类的性质极其相似。新戊基结构
中，含有平面对称的伯羟基，而且由于存在着偕二甲基结构，在β-位置上没有氢原子，使得其具有很高的 化学稳定性和热稳定性，同时，使得这几种有机物既可以溶于水中，又可以溶于大部分的有机溶剂。在气 流粉碎的时候，以蒸汽为动力，将它们以气态与钛白粉颗粒接触，当冷凝为液态或固态的时候，这些分子 可以牢固的吸附在钛白粉的颗粒表面，表现出和溶剂优异的接触性能。因此，它们可以很好地提高颜料的 分散性能。目前应用最广的就是新戊二醇、三羟甲基丙烷和三羟甲基乙烷.
理念等各个层面的原因，国内产品的质量差距并不是很大；并且，由于涌现出了很多以金红石半成品为原 料的后处理加工厂，产品的质量无法真正体现出独有特色。新上各家工厂为了争夺需求增速小于产量增速 而带来的市场容量不足的局面，纷纷采用有机表面处理来提高产品的应用性能，或者是通过有机表面处理 弥补产品的先天不足。同时，为了体现特色，各家工厂，对钛白粉的有机表面处理剂也提出了不同的、更 多更细的要求。本文收集整理了世界上主要钛白粉厂商生产的钛白粉牌号、性能以及这些产品所用的有机 处理剂，希望对国内的钛白生产起一个参考的作用。
五．结论 目前国外大部分牌号的金红石型钛白粉都经过了有机表面处理 ,使用最广泛的有机表面处理剂依然是
多元醇和有机硅。 多元醇因为其特殊的性能，所以在众多领域，如在通用级(TINOA 595、696,ISK R-980 等等)、塑 料（ TONOX
CR834、ISK CR-60-2）、 油 墨 （KEMIRA RODI、ISK PF736）、化纤（如 KEMIRA 300)等产品中应用很广泛。 有机硅包括硅氧烷及聚硅氧烷主要适用在塑料领域。
国外金红石型钛白粉 有机表面处理概况
江西添光化工有限责任公司 张益都 上海钰通化工科技有限责任公司 甘飞华
摘 要：介绍了国外金红石型钛白粉有机表面及所用的有机表面处理剂的概况。 关键字：金红石型钛白粉；TIO2；有机表面处理；多元醇；有机硅
一、前言 随着我国的金红石型钛白粉产量的快速增长，国内市场上的金红石牌号激增。限于技术与管理甚至是
级、化纤级等产品。
1.2 三羟甲基丙烷（TMP） 三羟甲基丙烷的特性相似于三羟甲基乙烷，但由于其碳链长，因此在用于钛
图 2 TMP
白粉的有机表面处理的时候，在水性分散介质中的分散性能不如 TME 更为优异，因此，TMP 在金红石钛白粉 的有机表面处理领域正在淡出。其次 TMP 具有轻微的毒性，也限制了其应用。
图 7 三乙醇胺
够赋予钛白粉颗粒较强的正电荷，改善在涂料中的分散性，但在油墨体系和乳胶体系中必须严加注意体系 中各种配料的配伍，防止电中和带来的体系的凝聚。
3.2 三甲胺 三甲胺与三乙醇胺相比，在 N 上链接的碳链短，因此其改善非水系涂料中的分散性效
果不如三乙醇胺，但也正是这一特点使得它在用于水性体系中时，也可以提高分散性。
有
Tiona 595
氯化法
多元醇
Tiona 696
氯化法
多元醇
RCL-69
氯化法
硅氧烷
注 1.上表所有的数据均来自科斯特环球官方网站及产品手册。
主要应用领域 塑料
涂料/塑料 涂料/塑料
塑料
3.4 KEMIRA 公司钛白粉有机表面处理概况
牌号
生产工艺
有机处理
主要应用领域
KEMIRA RODI
硫酸法
多元醇
Cristal
多元醇
氯化法
涂料、油墨
Tiona 595
Cristal
多元醇
氯化法
通用级
Tiona 696
Cristal
多元醇
氯化法
通用级
Huntsman TR-92
Huntsman
多元醇
硫酸法
通用级
KEMIRA 660
KEMIRA
多元醇
硫酸法
通用级
KEMIRA RODI
KEMIRA
多元醇
硫酸法
油墨、涂料
图 5 PEG
2．有机硅 硅类有机化学品处理后，赋予颜料憎水性而使其表面低极性化，改善颜料在粉末涂料、无油树脂油墨
和涂料中的分散性，也可提高其它塑料行业的应用性能，但不推荐于水系涂料。比较有代表性的当属聚甲 基硅氧烷，它可以有效的改善钛白粉在油性介质（包括塑料、色母粒等）中的分散性，提高分散效果。
聚甲基硅氧烷也可以用于粉碎助磨剂使用，但不推荐在通用型产品中使用。
有
CR-60-2
氯化法
多元醇
CR-90
氯化法
无
CR-90-2
氯化法
多元醇
CR-95
氯化法
多元醇
注 1.上表所有的数据均来自石原官方网站及产品手册。
主要应用领域 涂料/油墨 涂料/油墨 涂料 油墨
塑料 塑料/涂料
涂料
3.3 原美礼联公司钛白粉有机表面处理概况
牌号
生产工艺
有机处理
Tiona 188
氯化法
1.4 季戊四醇（PER） 季戊四醇早期的用途也较广，包括了在锐钛产品中的应用。但如前所述，由于
其对应用性能的提高作用并不是很明显，因此目前很难见到其应用了。
图 3 NPG
1.5 聚乙二醇（PEG）
图 4 PER
由于聚乙二醇既能溶于水，也能溶于很多的有机溶剂，因此，在早期，聚乙二醇被应用于金红石的后
3.3 异丙醇胺
图 8 三甲胺
异丙醇胺系列和乙醇胺系列差不多，都是在分子中含有胺基和羟基，都具有胺和醇的化学性质，属烷
醇胺类同系物，具有烷醇胺的共性。
对于羟基而言，随着碳原子数的增加，亲水性越来越差，亲油性越来越强，异丙醇胺是异丙醇基，乙
醇胺是乙醇基，异丙醇胺的亲水能力不如乙醇胺，但亲油能力比乙醇胺强．因此，异丙醇胺类有机表面处
种类。 以下数据均来自各大厂商公开的产品手册、官方网站。
3.1 杜邦公司钛白粉有机表面处理概况
牌号
生产工艺
有机处理
R-101
氯化法
有
R-102
氯化法
有
R-103
氯化法
有
R-104
氯化法
有
R-105
氯化法
有
R-350
氯化法
有
R-960
氯化法
/
TS-6200 氯化法
有
R-706
氯化法
有
适用行业 塑料 塑料 塑料 塑料 塑料 塑料 塑料 涂料 涂料
图 6 聚甲基硅氧烷结构式
目前全球市场上的有机硅主要有道康宁、美国迈图、日本信越、德国瓦克公司生产，当然，国内也有 几家公司生产。
3．有机胺盐 有机胺类的化学品都属于阳离子型表面活性剂。原来用的较多的是三乙醇胺、三
甲胺和异丙醇胺。
3.1 三乙醇胺 三乙醇胺属于阳离子型表面活性剂，特有的结构使它在用于有机表面处理时 ，能
处理，作为有机表面处理剂大量使用。聚乙二醇在正常条件下是很稳定的，但在
120℃或更高温度下能与空气中的氧发生氧化作用，加热至 300℃时产生断裂或
热裂解，而目前后处理气流粉碎的蒸汽温度一般都是 300℃以上，因此，使用聚
乙二醇作为有机表面处理剂很容易引起产品性能的不确定性，聚乙二醇慢慢在退
出有机表面处理剂的领域。 主要供应商为美国的陶氏化学。国内也有少数厂家在使用该产品。
ISK CR-95
ISK
多元醇
氯化法
涂料
ISK CR-60-2
ISK
多元醇
氯化法
塑料、涂料
ISK CR-90-2
ISK
多元醇
氯化法
塑料、油墨
PF736
ISK
多元醇
硫酸法
油墨、涂料
PF737
ISK
多元醇
硫酸法
塑料：聚烯烃、聚氯乙烯、ABS
KRONOS 2450
KRONOS
多元醇
氯化法
塑料
Tiona 568
主要应用领域
聚烯烃或工程树脂、PVC 工程树脂，热塑性色母 PVC、聚丙烯、聚乙烯 聚烯烃、ABS、热塑性色母 室外 PVC、薄膜 卷材、汽车涂料 涂料
R-900
氯化法
/
涂料
R-902+ 氯化法
有
涂料
R-931
氯化法
/
涂料
R-960
氯化法
/
涂料
注 1.上表所有的数据均来自杜邦公司官方网站及产品手册。
KEMIRA 300
KEMIRA
多元醇
硫酸法
塑料、油墨
CR834
T来自百度文库ONOX
多元醇
氯化法
塑料
RGZW
Pretiox
多元醇
硫酸法
通用
注 1.上表所有的数据均来自国外厂商官方网站以及产品手册。
注 2.Polyol 为多元醇。
4.2 使用有机硅进行有机表面处理的钛白粉一览表
牌号
公司
有机处理
Tiona RCL-69
图 9 MIPA
图 10 DIPA
图 11 TIPA
三、国外各大厂商使用表面处理剂的情况 我们从国外工厂公布的产品手册、官方网站等获得了各钛白粉厂商有机表面处理的情况。 杜邦、特诺（原科美基）、科斯特（不含美礼联）等公司的大部分产品都进行了有机表面，但大部分产
品均为未公布使用的是何种有机表面处理剂。 石原(ISK）、科斯特（原美礼联）、凯米拉、亨兹曼等公司公开了旗下大部分产品使用的有机表面剂的
由于新戊基结构能提供优异的稳定性，改进抗热、光、水解和氧化的性能，
并具有杰出的耐候性、光泽性和抗化学品性，因此，三羟甲基乙烷被大量的用在
图 1TME
了有机包膜处理上，使得产品具有优良的使用性能，再就是其在使用过程中，能够以多种形式加入，热稳
定性好。
世界上主要的生产厂家是美国 GEO 公司。国外使用的较普遍，国内有少数几家工厂用来生产高档通用
世界上的主要生产厂家为瑞典帕斯托、德国朗盛，还有日本三菱、美国塞拉尼斯等等。国内有部分厂 家在使用该产品。
1.3 新戊二醇（NPG） 新戊二醇是上世纪 80 年代后期我国刚开发的精细化工产品之一。通常为白
色片状结晶性固体，宜潮解吸潮。新戊二醇可以溶于水，也可以溶于冷乙醇、乙 醚、丙酮和溶于热醋酸丁酯、苯、甲苯。良好的溶解性加上新戊二醇具有耐水、 耐化学品、耐候性强等特性，因此被用在了钛白粉的有机表面处理上面。
电泳涂料 通用、涂料 室内涂料 室外涂料、工业涂料
3.2.ISK 石原公司钛白粉有机表面处理概况
牌号
生产工艺
有机处理
R-930
硫酸法
无
R-980
硫酸法
多元醇
R-580
硫酸法
无
PF-736
硫酸法
多元醇
PF-737
硫酸法
多元醇
CR-50
氯化法
无
CR-50-2
氯化法
有
CR-57
氯化法
有
CR-58-2
氯化法
其他的一些早期应用较多的聚乙二醇、季戊四醇等由于应用方面的先天不足，正在慢慢退出有机处理 的视线。
1.1 三羟甲基乙烷（TME）
是一种含有新戊基结构的高性能羟基化合物，具有三个高反应性羟基，它是
一种无毒无味，自由流动的白色结晶固体，熔点 200～203℃，在水和醇类中均能
溶解，溶解度（g/100g 溶 剂 ，25℃）分别为：水中 140，甲醇中 75.2，乙醇中 27.9。
2233
KRONOS
Polysiloxane
2257
KRONOS
Polysiloxane
注 1.上表所有的数据均来自厂商官方网站以及产品手册。 注 2.Polysiloxane 为聚硅氧烷，Siloxane 为硅氧烷。
生产工艺 氯化法 硫酸法 硫酸法 氯化法 氯化法 氯化法 氯化法 氯化法 氯化法
主要应用 塑料 塑料 塑料 塑料 塑料 塑料 塑料 塑料 塑料
CRISTAL
Polysiloxane
R-FC5
Huntsman
Siloxane
R-TC30
Huntsman
Siloxane
2211
KRONOS
Polysiloxane
2220
KRONOS
Polysiloxane
2222
KRONOS
Polysiloxane
2230
KRONOS
Polysiloxane