0金红石型钛白粉在塑料中的应用⏹在塑料工业中，钛白粉是应用最为广泛的白色颜料，塑料工业已成为钛白粉的第二大用户，是近几年增长最快的领域，全球年均增长率超过6%。

其主要应用在建筑塑钢门窗（PVC型材）、塑料汽车部件、塑料通讯器材、家用电器等领域，除了利用它的高遮盖力、高消色力及与其他颜色并用性能好外，它还能提高塑料制品的耐热、光、气候等性能使塑料制品免受紫外线的侵袭，改善塑料制品的力学强度和电性能。

⏹全球市场上销售的金红石型和锐钛型两大类钛白粉约有500多个牌号，其中50余个属于塑料专用。

⏹由于塑料制品通常比油漆和油墨厚得多，一般在塑料制品中的用量为3~5%。

⏹对于塑料用钛白粉，要求粒子细、分散性能好、耐热性和耐光性好，在塑料加工和使用过程中不变色。

人们经过研究发现，经过一些无机物包膜的钛白粉与塑料共混挤出加工时，由于吸附的水分蒸发会导致光滑的塑料表面出现气孔，因此无机物包膜的钛白粉一般都要再进行有机表面处理，而在高浓色母粒中由于TiO2的含量很高，对钛白粉的分散性要求更高，为此对钛白粉的表面处理也相应要求更高。

钛白粉在塑料中主要应用性能评价⏹（Ⅰ）着色力（Tinting Strength）指颜料的着色能力。

两种颜料使被着色物体获得相同颜色时，用量少的着色力高。

钛白粉是作为着色剂在塑料中使用，显然着色力是评价其应用性能的重要指标。

钛白粉在塑料中的着色力可以用塑料的白度（Brightness ）来表征。

白度反映钛白粉散射光线的能力，其值取决于反射的强弱。

白度有多种定义，如CIE86 （甘茨）白度、Hunterlab白度、R457 白度、国家建材行业标准白度( GB 5950-86）、陶瓷行业白度及Stensby 白度等，前三者可用于塑料工业。

塑料白度的测试手段有多种，不同的测试手段可以得到一种或几种白度值。

可以用来测试塑料白度的仪器有白度仪、色差仪及测色配色仪等。

无论采用何种方法，都必须严格规定光源、试样制备与操作规程。

塑料白度试验方法中国家标准（GB 2913-82 ）提供的方法可供参考。

⏹我们选取了几种不同牌号的钛白粉，参照GB 2913-82 规定的方法，测定了着色PPABS和PVC-P （增塑型PVC）的白度。

PP 和ABS中钛白粉浓度为1 % , PVC-P 中4 ％。

⏹测试仪器为温州仪器厂生产的ZBD 型白度仪。

结果列于表1 。

测试数据表明，金红石钛白粉的着色力高于锐钛型。

随塑料本体透明性的提高，钛白粉的着色力增强。

半透明的PP 中只用1 ％的钛白粉，白度就明显高于含有4 ％钛白粉的不透明的PVC- P 。

造成这种现象的原因在于，透明性好的塑料对光线的吸收与阻挡少，其中的钛白粉能够充分发挥其散射能力，反射强度高，因此白度高。

Ⅱ）遮盖力遮盖力（Hiding Power ）指颜料遮盖被着色物底色的能力。

钛白粉是遮盖力最强的白色颜料。

在涂料、油墨中，钛白粉的遮盖力可以用黑白格玻璃板法来表征和测定（GB 1709-79 ) ，而在塑料中还没有统一的标准。

当光照在钛白粉着色的塑料薄膜上时，部分光线被反射，部分被吸收，其余部分透射。

显然，膜厚确定时，透射光强越小，表明钛白粉的遮盖力越高。

可以用透射率（T ）、阻光率（O ）和光密度（D ）这三个参数来表征遮盖力。

三个参数定义如下：⏹在薄膜的材质和厚度等条件确定的情况下，T 值越小，O 、D 值越大，所用钛白粉的遮盖力就越高。

⏹选取不同牌号的钛白粉分别制成母粒，而后用其着色，吹塑PE薄膜。

样品中钛白粉浓度为0.75%。

在每个样品上多点测取光密度值与厚度，获得每一点上单位厚度的光密度，求取平均值，结果换算成膜厚0.03mm时的对应值列于表2。

⏹表2的数据表明，锐钛型钛白粉的遮盖力低于金红石型。

其原因在于二者折射率的差异。

与锐钛型相比，金红石型折射率高，故其散射、反射光的能力强，表现出较高的遮盖力。

⏹Ⅲ）分散性分散性（Dispersibility）指颜料在被着色介质中的分散能力。

钛白粉的颗粒以三种状态存在：原生粒子（Primary Particle）、凝聚体（Aggregate）和团聚体（Agglomerate）。

钛白粉在塑料中的分散．就是团聚体被破碎成为凝聚体和原生粒子，新生成粒子继而稳定化的过程。

⏹分散性对钛白粉在塑料中的应用性能有重要影响。

一般情况下，钛白粉颗粒越细．其着色力越高，遮盖力越强。

这是由于细化的钛白粉具有更大的比表而积，对光的散射增强之故。

分散性的表征，定性的方法是用相差光学显微镜或电子显微镜观察、拍照，定量的方法是测定粒度分布。

（Ⅳ）加工性钛白粉加入塑料中，会对塑料的加工流变性能产生影响。

含量越高，这种影响就越显著。

在生产白色母粒（特别是高浓度的品种）时，钛白粉加工性的优劣成为决定生产效率和成本的关健因素。

总结我们认为，造成不同钛白料加工性差异的主要原因在于钛白粉与塑料的相容性。

钛白粉出厂时，要进行包膜处理，目的是防止光化反应，提高耐候性和稳定性。

包膜有单一和复合、致密和疏松、无机和无机-有机之分，常用的无机包膜物为Al2O3和SiO2。

包膜方法的不同造成钛白粉颗粒表面性质的差异，继而影响加工时与塑料熔体的相容性。

相容性好，塑料熔体对钛白粉颗粒表面润湿充分，使之易于分散，体系粘度低，加工扭矩小。

因此改善钛白粉加工性的根本途径在于提高包膜层与塑料的相容性。

（Ⅴ）耐候性（塑料的老化及其改进方法）随着近代石油工业的发展以及高分子合成技术的进步，塑料制品应用日益广泛。

但是塑料制品在使用过程中（尤其是长期在户外使用）容易发生老化，致使材料的性能下降，出现制品变黄、粉化、相对分子质量下降、表面龟裂、光泽丧失、力学性能大幅下降等现象，从而影响制品的正常使用。

世界各国很早就开始对塑料的老化机理和抗老化改性方法进行了研究，认为引起塑料老化失效的因素可以分为内在和外在因素：◆内在因素有自身化学结构、聚集态结构及配方条件等，◆外在因素包括太阳光、氧、热、湿气和大气中的一些有害气体。

在所有外在因素中，最重要因素是太阳光中的紫外线（UV），紫外线波长短，能量高，破坏力大，长时间照射紫外线能够使塑料、橡胶、涂层中高分子链发生氧化和降解，导致高分子材料老化失效。

因此，提高塑料制品抗老化性能的关键是如何抵御紫外线对它的破坏作用。

改进塑料制品抗老化性能的方法1）改进聚合物的化学结构：a、引进含有稳定集团的结构b、聚缩醛类高聚物2）物理稳定化：拉伸取向3）表面防护：涂层4）添加防老化助剂——最通用、最方便、最经济a、抗氧化剂b、光屏蔽剂（二氧化钛、氧化锌）c、紫外线光吸收剂（UV A）d、激发态猝灭剂e、自由基捕获剂（HALS）市场分析目前，国内厂商的竞争手段主要在价格低廉和市场细分上，对钛白粉质量要求中等或较低的，如中低档涂料、塑料、造纸、油墨、橡胶等行业出于成本上的考虑，一般会使用国产产品，这也是国内厂商生存发展的基础。

⏹①钛白粉在塑料中的应用研究；⏹②钛白粉在造纸中的应用研究；⏹③钛白粉在乳胶漆中的应用研究；⏹④乳胶漆专用钛白粉的生产技术研究；⏹⑤涂料专用钛白粉及其浆料的生产技术研究；⏹⑥化纤用高档钛白开发及其应用研究(锐钛)⏹⑦钛白粉无机和有机包膜研究等。

钛白粉主要应用领域：汽车漆、建筑涂料和型材、色母粒、造纸涂料：工业涂料19%建筑与装饰涂料38%塑料：21%造纸14%其他8%钛白粉在涂料工业中的应用1、涂料定义涂料是一种涂覆于物体表面能形成具有保护装饰或其它特殊作用固体涂膜的一类液体或固体材料的总称。

2、涂料的分类和组成涂料的分类方法很多，按其有无颜料可分为清漆和色漆；按其形态可分为水性涂料、溶剂型涂料、粉末涂料、高固分涂料、无溶剂涂料等；按用途可分为建筑涂料、汽车涂料、木器涂料等；按其施工方法可分为喷漆、浸漆、烘漆、电泳漆等；按其施工工序可分为底漆、腻子、二道漆、面漆、罩光漆等；按其作用效果可分为绝缘漆、防锈漆、防腐漆等。

涂料的组成主要是由成膜物质、有机溶剂或水、颜料和填料及助剂等组成。

涂料配方设计中选择钛白粉的着眼点1、颜色因素2、遮盖力因素3、分散性因素4、消色力因素5、吸油量因素6、化学组成因素7、耐光、耐候性因素8、光泽度因素9、挥发份因素10、电阻率因素涂料配方设计中钛白粉品种的选择在涂料配方设计中，钛白粉用量在原料成本中占很大比例，而TiO2产品种类繁多，所有的产品都是为某些性能设计的，具有不同的产品特征。

不同类型涂料产品要选择不同特征的钛白粉作为颜料才能使其具有优异产品性能。

钛白粉主要有以下几个性能特征的产品：1、通用级产品：在国内较为常用国外品牌产品有杜邦R902、R706、美礼联RCL595、RCL575、科美基CR828、CR822、石原R930、R980、克朗诺斯2310等。

2、高耐候产品：在国内较为常用国外品牌产品有杜邦R960、美礼联RCL696、科美基CR826等。

3、高遮盖力产品：在国内较为常用国外品牌产品有杜邦R104、R900,美礼联RCL69,石原CR50、CR57、CR60-2等。

4、高耐候高干遮盖力产品：在国内较为常用国外品牌产品有杜邦R931、石原R780、克朗诺斯2044等。

在涂料配方中，除选择合适的钛白粉外，另一个关键问题是如何确定钛白粉的最佳使用量。

这取决于涂料遮盖力的要求，但也受到其他因素如PVC、润湿分散性、涂膜厚度、涂料固含量和其他颜料存在的影响。

我公司的CR-501产品在水性涂料、溶剂型涂料、粉末涂料等领域都适用。

但最适用于水性涂料应用领域，即室内外乳胶漆，但有高耐候要求的室外乳胶漆不推荐使用，一般平光和亚光乳胶漆使用杜邦R931、R706，高光乳胶漆使用杜邦R706产品。

CR-501产品用在溶剂型涂料、粉末涂料领域的与国外一流产品相比存在分散性遮盖力略差，制备产品的光泽等略差的问题。

我公司的CR-510产品在水性涂料、溶剂型涂料、粉末涂料等领域也都适用。

最适用于溶剂型涂料、粉末涂料等油性应用领域，一般不推荐使用在水性领域，这主要在水性领域由于客户的研磨设备的差异，CR-510产品易产生泡沫过多的问题，但该产品在立邦公司在水性涂料中也有应用。

CR-510产品用在溶剂型涂料、粉末涂料领域与CR-501相比分散性、光泽和遮盖力略优，但已达到或超过科美基CR828、美礼联RCL568产品水平，与国外一流R706、2310和RCL595产品相比还存在一点儿差距。

CR-510产品已在最高档次的汽车漆领域有应用，但只作为档次较低白色汽车漆中应用。

钛白粉在塑料PVC型材中的应用PVC塑料简介PVC是五大热塑性合成树脂之一，也是热敏性和多组分塑料，其产量仅次于PE，居第二位。

PVC约占世界合成树脂总消费量的30％。

PVC塑料是以PVC树脂为基材，添加各种助剂的一类塑料，经过不同的成塑方法制成制品的泛称。