钛白粉资料

1,环保型涂料对金红石钛白粉的需求加大

涂料工业是我国钛白粉的主要用户，特别是金红石型钛白粉。随着我国高档涂料比重的逐年上升，对金红石型钛白粉的需求量会进一步增大。特别是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进口优质钛白粉，而且在品种和质量上也有了更高的要求。以粉末涂料为例，要求所采用的金红石型钛白应当有：优异的不透明度，很高的耐候性(外用)和耐旋光性(内用，外用)，很高的消色力，高光泽，低光雾，最佳流动性，在涂层中具有良好的均匀性，适宜的胶化时间等。另外，保证底材棱角覆盖性，涂膜无针孔性等，也是对粉末涂料用钛白的要求。

近几年来，水性建筑涂料有了突飞猛进的发展，尤其是国家对“三苯”的溶剂型涂料的严格控制，正逐步淘汰对人体和环境有害的原材料势。钛白粉是一种无毒无

害的化工原材料，在涂料和油漆行业得到了广泛的应用。相比锐钛型钛白粉，金红石型钛白粉颜色更为纯白，有着高的着色力和遮盖力，又能够耐光、耐热和抗粉化，是制造水性涂料，特别是高端油漆必不可少的原料。钛白粉作为涂料的一个重要的原材料，其性能的优劣直接影响到水性涂料的应用性能。

今年，有报告显示我国钛白粉扩产项目纷纷上马，已经出现了产能过剩的信号，不过高端市场的优质金红石型钛白产品的需求量依然旺盛。只要我们重视技术革新，不断增加钛白产品特别是金红石钛白粉的产品附加值，让我们的金红石型钛白产品在原有的良好发展势头下继续发力，朝着中高档的路线进军，必能在严峻的经济形势下为我们的钛白产品争取到较好的生存空间

2. 杜邦、亨斯迈、科斯特、康诺斯、特诺
{中国钛白网讯}记者近日获悉，由云南专家研发的“等离子高温分离钛-铝矿”技术获得成功。这一技术将彻底结束钛矿丰富的云南只卖原料的历史，使中国成为继美国和俄罗斯之后能直接生产金属钛粉末的世界第三大钛工业国。

专家介绍，云南的矿产资源非常丰富，勘探结果显示，仅该省的富民、禄劝、武定三个县境内已探明的钛铁矿储量就达二千万吨，矿藏品位达百分之四十五至四十九，足够开采使用五十年。但囿于冶炼技术落后，长期以来云南的钛矿只能以原料矿石出售为主。以前云南的钛矿以原料外销，每斤钛矿石才几毛钱。直到最近几年有了生产钛白粉的初加工企业，每吨钛白粉价格大概在一点二万元左右。

据介绍，目前中国每年钛材年需求量在二点五至三万吨，而国内年钛产量只有一千五百至两千吨，市场缺口巨大。在国内市

场上，一吨钛金属粉的价格是六十万元人民币，国际市场更高达每吨八十万美元。

该项技术研发成功后，即将投入使用，据负责“钛-铝工业项目”一期工程金属钛粉厂建设的富民金发矿业有限公司董事长尚家荣介绍，金属钛厂启动后，将年产超细化、高纯度金属钛粉二点八五万吨，纯铁粉三点七万吨，钛铁粉七千二百吨，“一年产值就可以达到三十点九亿元，可上缴税金七亿元。这将填补中国钛工业发展的历史空白。”

钛及其氧化物、合金产品是重要的涂料、新型结构材料、防腐材料，被誉为“继铁、铝之后处于发展中第三金属”和“战略金属”，在航空、军工、冶金、化工、机械、环境保护、医疗器械等领域有着广泛的应用，在国民经济发展中有其重要的地位和

3,塑料工业是钛白粉的第二大用户，是近几年增长最快的领域，年均增长率6%，全世界500余个钛白粉牌号中，有50多个牌号是属于塑料专用的。钛白粉在塑料制品中的应用，除了利用它的高遮盖力、高消色力及其他颜料性能外，它还能提高塑料制品的耐热、耐光、耐候性能，使塑料制品免受UV光的侵袭，改善塑料制品的机械性能和电性能。由于塑料制品比油漆和油墨的涂膜厚得多，因此它不需要太高的颜料体积浓度，加上它遮盖力高，着色力强，一般用量只有3%~5%。几乎所有热固性和热塑性的塑料中都使用它，如聚烯烃类(主要是低密度的聚乙烯)、聚苯乙烯、ABS、聚氯乙烯等，它既可以与树脂干粉混合，也可以与含增塑剂的液体相混合，还有一些是把钛白粉先加工成色母粒后在使用。

大多数塑料用钛白粉粒径都较细，通常涂料用钛白粉的粒径为0.2~0.4μm，而塑料用钛白粉的粒径为0.15~0.3μm，这样可以获得兰色底相，对大多数带黄相的树脂或易泛黄的树脂有遮蔽作用。

普通型塑料用钛白粉一般不经过表面处理，因为采用常规的水合氧化铝这类无机物包膜的钛白粉，在相对湿度60%时，其吸附平衡水在1%左右，当塑料在高温挤出加工时，水分蒸发会导致光滑的塑料表面出现气孔，这种未经无机物包膜的钛白粉，一般都要经过有机表面处理(多元醇、硅烷或硅氧烷)，因为塑料用钛白粉与涂料用钛白粉不同，前者是在低极性的树脂中，通过剪切力加工混合，有机表面处理后的钛白粉，在适当的机械剪切力下，就能比较好地分散。

随着塑料制品应用范围的不断扩大，许多外用塑料制品，如塑料门窗、建筑材料等室外用塑料产品，对耐候性也有很高的要求，除了必须使用金红石钛白粉外，还需要进行表面处理，这种表面处理一般不加锌，只加硅、铝、

锆等。硅具有亲水去湿作用，可防止塑料高温挤出时因水分蒸发而产生气孔，但这些表面处理剂的量一般不太多。

塑料的组成包括树脂、填料、增塑剂及其他助剂(如着色剂、防老剂、阻燃剂等)，按产品加工方式可分为塑料薄膜的挤出吹塑成型工艺、塑料板材的挤出成型工艺和塑料注射成型工艺，例如：

塑料薄膜的挤出吹塑成型工艺：

树脂、填料、助剂 制母粒 配料(母粒加树脂) 吹膜 塑料薄膜

该工艺采用的主要设备有双辊开炼机、吹膜机等。

塑料注射成型工艺包括塑化、注射和模塑冷却三个阶段，常用设备有栓塞式注射机、螺杆式注射机等。

塑料制品对钛白质量要求是：

1) 遮盖力：遮盖力好的钛白，生产出来的塑料制品更轻更薄;

2) 白度：决定浅色或白色塑料制品的外观;

3) 分散性：影响塑料制品生产成本，分散不好的钛白在塑料制品中会影响制品的光滑度和光亮度;

4) 耐候性：室外使用的塑料制品以及塑料门窗等必须保证钛白的耐候性能。

色母粒

塑料色母粒是一种高浓缩、高效能的颜色配置品，即颜料以超常浓度均匀分布在载体树脂中，并形成一定粒径的颗粒。它主要由核心层(颜料)、偶联层(偶联剂或表面活性剂)、分散层(润滑剂或分散剂)、增混层(载体树脂)等组成，在塑料中作为染色剂使用，广泛用于吹膜、注塑、热压、注塑等塑料制品的生产，色母粒着色效果优越，使用方便，节约能源，使用时无粉尘和污水，因此备受用户的青睐。色母粒的发展速度很快，加之色母粒生产工艺简单，投资少目前国内的色母粒厂数以百计，生产规模、技术水平参差不齐，小的年产几十吨，大的上万吨，产品竞争日趋激烈，生产企业利润呈下降趋势，多数色母粒产品的质量低下。据不完全统计，用于色母粒生产的钛白每年2~3万吨，所使用的金红石分为高中低三档，高档的使用进口金红石，中档的使用国产金红石，低档的使用国产锐钛型钛白。中国最大的色目粒生产公司惠州太阳神化工，使用进口钛白生产的色母
粒主要用于出口，使用国产钛白生产的色母粒满足国内市场。由于竞争激烈，使用锐钛型钛白的色母粒还有增加的趋势。

色母粒可用于对聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和ABS塑料配色。其主要成分有颜料、树脂、分散剂、体积颜料、荧光增白剂、抗氧剂、抗紫外线剂、抗静电剂、增韧剂、光亮剂等，钛白粉在其中作为白色颜料使用，具有无毒、化学性质稳定、遮盖力高、分散性好等优点。

色母粒生产工艺有几种，典型的如：

　

　颜料、树脂、分散剂、体积颜料、其他助剂 高速搅拌机

双螺杆机挤出 色母粒

色母粒是作为工业原料，性能优劣通常是在后续产品应用中表现出来(如吹膜或注塑)，因此，钛白在色目粒中的性能也主要体现在色母粒的应用过程中。主要体现在以下几个方面：

1) 钛白的着色能力：决定相同塑料制品颜色使用的钛白量;

2) 钛白的白度：决定钛白含量相同的浅色(白色)塑料制品的外观;

3) 钛白的分散性：影响色目粒生产成本和塑料制品的外观、光泽等指标;

4) 钛白的加工性能：影响色母粒生产成本
4,.碳酸钙类填充剂

(1)普通碳酸钙(白垩)：白色晶体或粉末，比重2.70-2.95，溶于酸而难溶于水。在以二氧化碳饱和的水中辩解而成碳酸氢钙，加热到825℃分解为氧化钙和二氧化碳。天然产的碳酸钙矿物有石灰石、方解石、白灭、大田石等，将它们磨成粉后叫为普通碳酸钙。它们又有干解与湿磨之别，粒径在1.5-44微米之间，干磨者粒度大于20微米而湿磨者小于20微米。

(2)沉淀碳酸钙：用二氧化碳通入石灰水或碳酸钠溶液与石灰水发生沉淀作用生成的粉状碳酸钙，一般分为：

轻质沉淀碳酸钙：比重2.50-2.60

重质沉淀碳酸钙：比重2.70-2.80

沉淀碳酸钙粒径为1.0-16微米， 比表面积为5-25米2/克，折光率1.49，PH值10左右，不溶于水和醇，遇酸放出二氧化碳;有轻微吸湿性。

(3)活性轻质碳酸钙(白艳华)：这是一种粒子表面吸附一层脂肪酸皂的轻质碳酸钙，无味无嗅的白色粉末，比重1.99-2.01。水分在0.5%以下，硬脂酸含量2-5%，粒径小于0.1微米，比表面积25-28米2/克，折光率1.49。不溶于水和醇，遇酸分解放出二氧化碳，在空气中放置无化学变化，只有轻微吸湿能力。活性比普通碳酸钙大，略具有增强作用。

2.炭黑类填充剂

这类填充剂包括各种炭黑。炭黑是以液体或气体碳氢化合物为原料，在空气不足的条件下经部分燃烧或热分解所生成的产物。炭黑的元素组成主要是碳，只含有少数氢和氧，是具有“准石墨晶体”构造和胶体粒径范围的黑色粉状物质。

因生产工序不同，炭黑可分成多种品级，但塑料工业中常使用的有以下两种：

(1)天然气槽黑：黑色粉状物质，表面比较粗糙，在空气中易吸潮。平均粒径23-30毫微米(易混槽黑29-35亮微米，难混槽黑23-26毫微米)，比表面积130-160米2/克。

(2)混气槽黑：这是一种用煤焦油加工的油类(蒽油、萘油等)气化后和天然气混合为原料制成的炭黑。

所谓炭黑的“结构”是指炭黑聚集成串排列的趋向，这种“结构”对炭黑

—聚合物系统的流变性能起重要的作用。“高结构”炭黑促进聚合物高粘度、高弹性模量、低流动速率和光滑的低溶胀挤出，炭黑加入聚合物中既有保护光降解和抗热氧化作用，又能提高塑料制品的刚性。

3.纤维素类填充剂

(1)碎纸：可用牛皮纸、白纸、着色纸等度纸为填充剂。一般是将纸张浸泡于树脂中，干燥后切片，然后以此为材料压制成板材。

(2)木粉：广泛用于热固性树脂，抗冲强度高、收缩性小、电性能好、价廉。木粉粒子以大小均匀为好，木片、树皮等大颗粒应除去。

(3)棉屑：棉屑是由棉布剪裁或棉纺净化对所获得，填充棉屑的塑料制品抗冲性能有改善，而且体积大.

(4)α-纤维素：α-纤维素是一种无色纤维素，为木浆经碱处理后的产物。主要用于浅色脲醛及三聚氰胺甲醛树脂配方中。用α-纤维素作填充剂的制品其抗冲强度没有木粉作填充剂的制品好，硬度较高、不影响比重，而成型收缩率低。

(5)花生壳：花生壳是含酚量很高的、来源丰富的廉价填充剂。花生壳粉可以适当改进HDPE、PS、PP的性能并降低成本。花生壳粉表面大体上无极性特征。其吸水性也较木粉小。

(6)胡桃壳：胡桃粉是加工胡桃时产生的废料，由于含有大量木质树脂和角质蜡，所以它是不吸水的。

4.硅酸盐类

(1)石棉：

白色至灰白色纤维状物质。化学性质稳定，耐碱性强、耐酸性差，绝电、绝热性能好。

在塑料工业中，石棉一般指温石棉。温石棉纤维长度不一，天然产品长度约1英寸，直径0.025-0.035微米，工业应用时需磨短。纤维有细软丝状和粗糙状之分。粗糙状纤维不可弯曲、研磨时容易折断;而细软丝状则可弯曲，不易折断，但强度大，在塑料工业中的应用也较广泛。

2)陶土：陶土的主要成分为高岭土，用于聚酯和环氧树脂方面有耐磨及吸水性低的优点。

经600℃煅烧后称为煅烧陶土，经研磨成细粉末后可用作聚氯乙烯填充剂，并可改善塑料的电绝缘性能。煅烧陶土质硬难以磨细，所以加入煅烧陶土的制品表面光滑度不及加入碳酸钙的好。

陶土煅烧温度如超过1000℃，则质更硬，很难细磨，电绝缘性能反而降低，故不宜作塑料的填充剂。

陶土有吸湿性，所以要注意贮藏条件，避免受潮。陶土的吸增塑剂量大于碳酸钙。

(3)云母：这是云母族矿物的总称，是复杂的硅酸盐类，单斜晶系，晶体常成假六方片状。集合体是鳞片状，有玻璃光泽。解理平行底轴面极完全。薄片具有弹性，种类很多，在塑料工业中广泛使用的有以下几种：

I.白云母

白色、

淡黄色、谈棕色或筋红色，薄片透明，比重2.76-3.1，硬度2.0-2.5

Ⅱ.黑云母

黑色、深棕色或深绿色，比重2.8-3.2，硬度2.5-3.0。

Ⅲ.金云母

金云母也称镁云母，黄色至深棕色。云母具有优良的耐热、耐酸碱性和电气绝线性。云母粉也易与树脂混合。

(4)滑石

白色或淡黄色，单斜晶，常成片状、鳞片状或致密块状集合体。玻璃光泽，片状解理极完全。滑石有滑腻感，极软，化学性质不活泼，耐火性和电绝缘性均良好。

(5)硅酸钙(硅灰石)

硅酸钙也可称为硅灰石，用于提高热固性树脂、PVC、聚烯烃、尼龙和环氧树脂的耐化学、耐湿性能，降低成型收缩率，并有优良的尺寸稳定性、韧性、硬度、电和热的绝缘性。

(6)中空微球：中空微球可由熔体喷射法、直接加热发泡法、发泡剂发泡法、芯材分解法、加热炭化法、烟囱灰回收法等多种方法制成。

5.三氧化硅类

(1)硅藻土：硅藻土是由硅藻的硅质细胞壁组成的一种生物化学沉积岩。浅黄色或浅灰色。质软，多孔而轻，易磨成粉末，能强吸水性，

溶于强碱溶液，是绝热、声、电的材料。

(2)石英：石英是分布很广的一种造岩，三方晶系。常成六方柱和六方双锥形晶体，并成晶簇和晶洞。透明、半透明或不透明。无解理、贝壳断口。晶面有玻璃光泽。断口是类似脂肪光泽的玻璃光泽。塑料工业中作填充剂用的一般是石英粉。

(3)硅石：硅石在自然界中分布很广，呈白色或无色，

硅石的耐热、耐化学品性能很好，热膨胀系数低电绝缘性能好。

(4)白炭黑(也称胶体二氧化硅、水合二氧化硅，气相二氧化硅)。

白色无定形细微粉末，折光率1.46，粒径及含水量随制法不同而异。白发黑绝缘性好，不溶于水和酸、溶于苛性碱及氢氟酸，受高温不分解，吸水性强，公空气中易潮解，性能与炭黑类似，但呈白色，在空气中吸收水分后成为聚集的细粒子。

6.金属氧化物

二氧化钛(又名钛白粉)

金红石和钛铁矿是生产二氧化钛的二种最主要的天然矿物。在塑料工业中应用的以金红石为主，将它与氯气反应生成四氯化钛，然后水解即可得纯二氧化钛。

用于塑料的二氧化钛应是有良好耐光性的白色粉末，虽然在塑料，特别是在聚氯乙烯配方中，二氧化钛的应用在百份树脂中可达50份，但严格地况，它一般不作为填充剂用而把它看成是一种万用的白色颜料。

此外，如氧化锌、三氧化二锑也是白色粉状料，与二氧化钛一样也是一种具有填充剂作用的白色颜料。

7.金属粉

为了使

塑料有金属的色泽，增加导电、导热性和提高刚性、硬度、耐热性等，往往在塑料中添加不同量的各类金属粉末。

8.无规聚丙烯(简称APP)

丙烯采用齐格勒—那塔催化剂聚合时，可以获得95%左右的高等规度，但毕竟还有5%的无规聚丙烯存在，它们是粘稠物，没有什么机械强度和耐热性，因此曾作为聚丙烯生产厂的累赘。但是近年来发现这种无规聚丙烯中混入一定量的碳酸钙制成的APP填充母料在聚丙烯、聚乙烯和聚氯乙烯的加工中都能起很好的作用，添加量一般可达20%左右。这不仅对无规聚丙稀是变废为宝的出路，而且提高了被填充塑料的塑性、韧性和弹性，又降低丁生产成本。用APP填充母料作填充剂的聚丙烯可以用来生产打包带、撕裂薄膜、扁丝、编织袋、周转箱、中空容器等。