信息化背景下钛白粉在涂料中的应用探讨
摘要钛白粉学名二氧化钛，是一种重要的白色颜料，跟传统的铅白、锌白、锌钡白等白色颜料相比，钛白粉具有折射率高、消色力强、遮盖力大、分散性好、白度好、无毒等多种优异性能，被称为白色颜料之王，广泛应用在涂料、塑料、油墨、造纸、化纤、陶瓷等行业。

其中涂料用量最大，约占钛白粉总量的57%。

本文对钛白粉在涂料中的应用进行了探讨。

关键词钛白粉；涂料应用；性能
前言
涂料，俗称“油漆”，是一种可通过不同的施工工艺涂覆在物体表面，形成黏附牢固、具有一定强度的连续固态薄膜物质，能对物体起到保护、装饰和特性功能作用。

涂料具有很多优点，①涂料应用范围广，能广泛地应用在各种不同材质的物体表面，如金属、木材、水泥制品、塑料制品、皮革、纸制品、纺织品等；
②涂料品种繁多，能满足不同性能的要求，可根据需要生产出不同性能的涂料；
③涂料使用方便，一般用比较简单的方法和设备就可施工在被涂物体表面；④容易维护和更新，物体上的涂膜旧了可以擦洗或重涂，部分破损可以修补，也可根据需要改变涂膜外观，不需要较大投资即可经常得到新的涂膜。

1 钛白粉的性能
二氧化钛按结晶形态可分为板钛型、锐钛型和金红石型，板钛型很不稳定，温度高于650℃时就会直接转化为金红石型，无实际的工业价值，目前工业上实际应用的只有锐钛型和金红石型钛白粉。

而锐钛型晶体结构不如金红石型致密，折射率低于金红石型，因而其遮盖力和消色力比金红石型低20%～30%，耐久性也远不如金红石型，因此，涂料工业主要用的是金红石型钛白粉。

钛白粉无毒，化学性质很稳定，常温下几乎不与其他物质反应，但是，二氧化钛本身存在一些晶格缺陷，其表面上存在许多光活化点，在光作用下，钛白粉可发生连续的氧化还原反应，具有光化学活性，所以，现在涂料用钛白粉都要经过表面处理。

颜料的折射率是支配颜料光学性能的首要因素，也是其他性能的基础，而光学性能与颜料性能又是密不可分的，颜料性能是光学性能的具体表现形式，钛白粉的折射率最高，其他颜料性能指标也最好，所以钛白粉是必不可少，用量最多的白色颜料[1]。

2 颜料级钛白粉的分类和质量标准
钛白粉颜料分为锐钛型和金红石型2种，按国际惯例，分别称为R型和A 型。

未经后处理的金红石型和锐钛型分别称为RI型和AI型；经过后处理的金红石型和锐钛型分别称R2，R3和A2型。

目前市售的金红石型钛白粉绝大多数属于R2和R3型，其中R2型销售量占70%以上。

R2和R3分别占涂料用金红石型钛白粉的77%和22%。

目前我国使用的型号与国际惯例有所不同。

颜料钛白粉只分3种，即BA0101型、BA0102型和BA0103型。

BA01 O1型和BA0102型为锐钛型，BA0103型为金红石型，BA0101是未经后处理的，BA0102和BA0103是经过后处理的。

我国颜料钛白粉的质量标准参见GB/T 1706-93。

我国的标准与国外标准差距很大。

特别是金红石型钛白粉只有一个型号，使许多新开发的、引进的和专用的钛白粉品种无法与我国现行标准对照使用。

同时我国生产厂和用户长期以来只依照国家标准来控制和验收产品质量，而不是根据用户需求通过变更工艺过程，生产出满足客户不同需求的产品。

据悉我国很快就要出台新的标准。

为什么BA0102锐钛型和BA0103金红石型的钛白粉要经过包膜后处理呢？原因是經过包膜后处理后，钛白粉的水溶物降低，不易凝聚，吸油量降低，并且白度、电阻率、消色力、遮盖力、颜料研磨分散性、漆浆贮存稳定性、漆膜耐水性、耐光性、耐候性和耐久性等都得到提高，从而提高钛白粉的质量。

在我国不论采取硫酸法还是氯化法，制备的金红石型钛白粉的质量都比进口的R-930和R-902等金红石型钛白粉差，主要表现在消色力低、遮盖力低、耐候性差、油分散性差、吸油量高。

因此国产金红石型钛白粉至今仍抵御不了进口金红石型钛白粉的竞争，以至每年都要进口大量金红石型钛白粉[2]。

3 颜料级钛白粉在涂料中的应用
在涂料产品中，消耗钛白粉最多的是建筑涂料（含交通标志涂料），约占涂料用钛白粉总量的60%，其次是用于汽车、船舶、铁路车辆、家具的工业涂料，约占25%，特种涂料约占15%。

其应用主要在下列几方面：
（1）量大、面广的纯白色涂料需要大量的颜料级钛白粉。

（2）在多彩花纹涂料中，几乎每一种图案的配色都离不开颜料级钛白粉。

汽车漆中，除了金属闪光漆和黑色漆不使用钛白粉外，其余皆用钛白粉，甚至底漆也用，原因是含有钛白粉的底漆，不仅色浅、明亮、遮盖力大，还能增加涂膜的完整性。

（3）浅色、复色涂料也需要较多的颜料级钛白粉。

如珍珠色含钛白粉95%、铁黄2%、中铬黄3%；淡紫色含钛白粉97.2%、铁黄1.8%、中铬黄1%；粉红色含钛白粉99%，天铁蓝含钛白粉94.8%，淡铁蓝含钛白粉91%。

（4）在耐高温和超耐久等特种功能型涂料中，也少不了顏料级钛白粉。

（5）将金红石型钛白粉放在水中搅拌打浆，并升温至70-80℃，在此温度下缓慢加入氯化锡和氯化锑的乙醇溶液，由于水解作用，在钛白粉粒子表面形成氧化锡和氧化锑的包膜，经过滤、水洗，在500℃条件下保持2h，可以得到氧化锡
导电包膜层，这种导电钛白粉可作为涂料的导电材料（防静电材料）。

（6）随着环保形势的发展和技术的进步，现在大多数涂料，甚至高档涂料都水性化了，水性涂料需要水性钛白粉，水性钛白粉的生产是在硫酸法锐钛型钛白粉生产基础上进行的。

通常采用自生晶种稀释法水解工艺，要求产品pH不低于7，等电点大于4，杂质含量要尽量少。

（7）将颜料级钛白粉包覆在干遮盖力较高的体质颜料，如云母、高岭土、碳酸钙、硅灰石、氧化锌、硫酸钡、立德粉、二氧化硅（白炭黑）的表面，制成包核钛白粉，常应用于涂料。

4 结束语
本文从钛白粉的性能，钛白粉在涂料中的作用及其应用现状方面进行了概述，为钛白粉在涂料中的应用提供参考依据。

参考文献
[1] 陈朝华，刘长河.钛白粉生产及应用技术[M].北京：化学工业出版社，2006：59.
[2] 邓婕，吴立峰.钛白粉应用手册[M].北京：化学工业出版社，2005：117.。