钛白粉

钛白粉
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、耐候性、耐热性、和化学稳定性，特别是没有毒性。

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。

钛白粉的各项指标及其意义：
一、白度
基于目视感知而判断反射物体所能“显白的程度”，术语上称之为白度。

钛白粉对可见光种不同波长的光波被吸收程度不同而形成。

大都采用和标样进行比较，或采用L、a、b
表示。

几乎所有的应用行业都要求良好的白度。

钛白粉的杂质和粒子对白度有着显著影响。

CIE (Commission Internationals de l‘Eclairage)是国际照明协会的简称，制定测量颜色的国际标准，对色值进行测定。

CIE制定了L*，a*和b*值来测量色值，这种测量方法称为CIELAB。

L*代表着明度，从明亮(此时L*=100)到黑暗(此时L*=0)之间变化。

A*值表示颜色从绿色(-a*)到红色(+a*)之间变化，而b*值表示颜色从黄色(+b*)到蓝色(-b*)之间变化。

二、消色力
钛白粉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。

一般是同标样比较或用雷诺数来表示：和标样比较得到的是相对消色力。

即称取固定重量的试样，与不同重量的标样一起进行比较，取最接近的值；雷诺数是利用分光测色仪（CS-580分光测色仪）测得各个光学数据后计算而得。

消色力侧面反映遮盖力的高低，消色力的高低，会影响到肉眼对色相的判断；对消色力的判断，相对消色力受底相影响较大；中高PVC涂料配方中，填料(体质颜料)用量较大，细粒径填料使二氧化钛分布更均匀；大粒径填料使二氧化钛聚集，降低了二氧化钛的遮盖力。

在只含二氧化钛颜料的涂料配方中，最佳PVC的选择在20％-30％之间。

三、吸油量
100克钛白粉在达到完全润湿时需要用油的最低量。

溶剂涂料和粉末涂料、橡胶、油墨等要求吸油量低，高PVC的涂料比较喜欢高吸油量的产品；吸油量的高低会影响到在同样的使用量下，使用体系的黏度；吸油量会影响到在油性介质里的分散性。

检测方法是人工滴定并调和，但是会产生人为误差，导致钛白粉产品批次之间产生色差，因此，在产品的质量监控和评价时，需要用到色差仪和分光测色仪来检测。

四、分散性
分散性是钛白粉中极其重要的应用指标，有油分散型和水分散性区别，分散性不好，应
用中会导致团聚、分层、不相容、断丝、不光洁、胶凝、阻塞等现象。

因此，钛白粉要经过表面处理，提高分散性。

五、PH值
在油墨中使用时，较低的pH值会使得油墨，特别是水性体系的着色强度变低，体系变得粘稠（印墨成分间的作用会被改变，各组分开始分离或分裂而产生泥泞的现象，排除吸油量因素）；较高或较低的pH值会使得涂料的体系发生性质的改变，涂层易皲裂，流平性差，干燥慢；塑料行业和化纤行业对pH值的要求各不相同。

塑料行业需要较高些的pH；
造纸工业中，pH值通过对涂料的影响，可以改变涂布纸的印刷光泽度和对印刷油墨的吸收性，一般稍高一点较好。

六、耐候性
耐候性是钛白粉在日光暴晒下抗变色、失光和粉化的能力；金红石型耐候性好，这是原子结构决定的；包膜产品比不包膜产品耐候性要高很多。

七、金红石含量（转化率）
这指的是钛白粉中，金红石的量占二氧化钛总量的比值，与产品中二氧化钛含量不同，也不是金红石含量；在锐钛产品中，尽量避免金红石晶型的形成，对色相影响较大；金红石产品要求有尽可能高的转化率，以达到金红石的优异性能。

涂料行业是钛白粉的最大用户，特别是金红石型钛白粉，大部分被涂料工业所消耗。

涂料用钛白粉要求要有良好的白度，好的遮盖力，较好的体系分散性以及较好的耐候性。

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，防止裂纹，防止紫外线和水分透过，延长漆膜寿命。

塑料行业是第二大用户，在塑料中加入钛白粉，可以提高塑料制品的耐热性、耐光性、耐候性，使塑料制品的物理化学性能得到改善，增强制品的机械强度，延长使用寿命。

造纸行业是钛白粉第三大用户，作为纸张填料，主要用在高级纸张和薄型纸张中。

在纸张中加入钛白粉，可使纸张具有较好的白度，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，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。

钛白粉还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。

由于锐钛型比金红型软，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，避免纤维在二氧化钛光催化的作用下降解，需进行表面处理。

目前，我国钛白粉表观消费量以年均14%左右的速度增长，2011年表观消费量为164万吨，预计2012年钛白粉表观消费量将达187万吨，我国已成为全球第一大钛白粉生产和消费国。

截至2012年6月30日，中国钛白粉年产能已近280万吨。

全国在建、拟建、扩产项目为25项
若“十三五”初期我国能达到人均2千克的钛白粉消费量，则我国市场需求约为290
万吨，若考虑发达国家产业转移等因素，我国市场生产量有可能达到350万吨。

而到2020年，我国市场生产和消费量将达到400万～450万吨，如果年人均消费取美国和西欧的平均数3.6千克计算的话，对钛白粉的需求量将达520万吨。

[1]
从长期来看，“十二五”中国GDP经济增长目标定在7%，而钛白粉的主要应用领域又是以基础产业——建筑、房地产、汽车、日用品等为主，必将随着国民经济的发展同步增
长。

预测到2015年，中国钛白粉总产能将达到340万~350万t，其中金红石型钛白粉将达到270万~280万t。

中高端部分应用领域的钛白粉，如：专用造纸钛白粉、食品级钛白粉、日化用钛白粉、高端涂料专用钛白粉和钛白粉的深加工产品等，这些产品必将得到开发，这些都会对钛白粉提出新的需求，成为下一时期新的增长点。