二氧化钛的性能及其在涂料中的作用和应用
2018年10月30日
TDD-global
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本文系统介绍了颜料级二氧化钛的分类标准、性能特点及在涂料中的核心作用。重点对比了国际（R/A型）与中国现行标准（BA0101–BA0103）的差异，指出我国金红石型仅设单一型号BA0103，难以满足高端及多样化需求，且国产产品质量（如遮盖力、耐候性、分散性）仍落后于进口R-930等型号。文章阐明后处理（如涂层）可显著提升TiO₂的白度、分散性、耐光耐候性及漆膜稳定性；强调金红石型（折射率2.76）较锐钛矿型（2.55）具更高遮盖力（可减量25%–30%）、优异户外适用性，占涂料用TiO₂约70%；并论证其作为首选白色颜料不可替代的地位——占涂料颜料总量90%以上，综合性能远超锌白，兼具高效、节能与长效优势。
1.颜料级二氧化钛的分类及质量标准
二氧化钛颜料分为锐钛矿型和金红石型两种。根据国际惯例，它们分别称为R和A。未经后处理的金红石型和锐钛矿型分别称为RI型和AI型；处理后的金红石型和锐钛矿型分别称为R2、R3和A2。市售的金红石型二氧化钛大多为R2型和R3型，其中R2型占70%以上。R2和R3分别占涂料用金红石型二氧化钛的77%和22%。
目前，中国使用的模型与国际惯例有所不同。颜料二氧化钛只有三种，即BA0101、BA0102和BA0103。BA0101和BA0102为锐钛矿，BA0103为金红石，BA0101不进行后处理，BA0102和BA0103进行后处理。中国标准中颜料二氧化钛的质量标准见GB/T1706-93。
中国的标准与国外标准有很大差距。特别是金红石型二氧化钛只有一个型号，这使得许多新开发、引进和特殊的二氧化钛品种与中国现行标准相比无法使用。与此同时，中国的生产工厂和用户长期以来只按照国家标准对产品质量进行控制和验收，而不是根据用户需求改变工艺，生产出满足客户不同需求的产品。据悉，中国即将出台新标准。
为什么BA0102锐钛矿型和BA0103金红石型二氧化钛要进行涂层后处理？其原因是，经过涂层处理后，二氧化钛的水溶性降低，不易凝结，吸油性降低，白度、电阻率、消色力、遮盖力、颜料研磨分散性、涂料储存稳定性、漆膜耐水性、耐光性、耐候性和耐久性都有所提高，从而提高了二氧化钛的质量。
在中国，无论是采用硫酸法还是氯化法，制备的金红石型二氧化钛的质量都低于进口的R-930、R-902等金红石型二氧化钛，主要是还原能力低、遮盖力低、耐候性差。性能差，油分散性差，吸油率高。因此，国产金红石型二氧化钛仍然可以抵御进口金红石型二氧化钛的竞争，甚至每年都会大量进口金红石型二氧化钛。
2.颜料级二氧化钛的性能和用途
颜料级二氧化钛具有折射率高、脱色能力强、遮盖力大、分散性好、白度好、无毒、物化性能稳定、光学和电学性能优异等特点。因此，它的用途非常广泛，油漆、塑料(9170%、-40%、-0.43%)、纸张、化纤、油墨、橡胶(11360%、-165.00%、-1.43%)、化妆品等都应使用颜料级二氧化钛。数量最多的是油漆，约占57%。特别是，金红石型二氧化钛主要由涂料行业消耗。随着中国所在的汽车行业、建筑行业和水性涂料的快速崛起，涂料行业不仅在数量上需要更多的二氧化钛，而且对质量的要求也更高，品种也更多。
金红石型二氧化钛的折射率为2.76，锐钛矿型二氧化钛的折射率为2.55。隐蔽力是由颜料的折射率与介质的折射率之差决定的，根据公式可以计算出它们的相对值。金红石型二氧化钛的反射系数比锐钛矿型二氧化钛高25%~30%，说明在具有与锐钛矿型二氧化钛相同的遮盖力的情况下，金红石型二氧化钛的用量可以减少25%~30%。此外，金红石型二氧化钛结构紧凑，相对稳定，光化学活性低，耐紫外线，不易在室外粉化，耐候性和光泽度优于锐钛矿型二氧化钛。因此，广泛应用于各种高档船舶、桥梁、汽车、建筑等户外涂料，占涂料的70%左右，而锐钛矿型二氧化钛易粉化、易发黄。对于室内涂料或底漆，其用量仅为涂料中使用的二氧化钛的30%。
3.颜料级二氧化钛在涂料中的作用
涂料是粘结剂、颜料、填充剂、溶剂和助剂的粘性悬浮液。它被涂在物体的表面，形成一层坚韧的涂层，以保护和保护物体。
涂料中的颜料具有一定的遮盖力，不仅可以覆盖被涂物体表面的原色，还可以赋予涂膜一种鲜艳的色彩，达到美观和装饰的目的。同时，颜料和固色剂紧密结合，融为一体，可增强涂层的机械强度和附着力，防止裂纹，增加涂层厚度，防止紫外线和水分的穿透，提高涂层的耐老化性，延长涂层的使用寿命。使用寿命。
无论是溶剂型还是水基型涂料，如果使用二氧化钛，其效果不仅是遮盖和装饰，而且对改善涂料的物理化学性能，增强化学稳定性，甚至提高遮盖力、减色和耐腐蚀性都是重要的。它耐光、耐候，提高漆膜的机械强度和附着力，防止裂纹，防止紫外线和水分的传播，延缓老化，延长漆膜的寿命。同时，它还可以节省材料，增加品种。
在颜料中，白色颜料使用最广泛，白色涂料和浅色涂料也被使用。因此，白色颜料比其他颜料在涂料中的使用要多得多。涂料中常用的白色颜料有锌白、锌白、钛白等。由于一些合成树脂涂料的聚合度较大，如果添加锌白，则锌白呈碱性，涂层中的游离脂肪因耐酸而趋于增稠；如果添加锌白，耐候性较差。然而，使用钛白粉可以改善上述缺点。由于钛白颗粒细小均匀，光化学稳定性高。在遮盖力方面，金红石钛白是锌白的7倍，是锌白的5.56倍，锐钛矿钛白是锌白的5.57倍。在还原色度方面，金红石型二氧化钛是锌白的8.3倍，是锌白的6.25倍，锐钛矿钛白是锌白的6.4倍，是锌白的4.8倍。时代周刊。在使用效果上，1吨钛白相当于至少4吨锌白；在使用寿命(指户外粉阻)方面，使用钛白颜料的涂层比使用锌白颜料的涂层高3倍。因此，使用钛白可以大大减少整个涂料中的颜料含量，同时涂料光亮，不易发黄、光、热、磨、老化、碱、硫、稀酸。正因为钛白比锌白、锌白性能优越，才成为涂料生产中最好的白色颜料。钛白用量占涂料用颜料总量的90%以上，占涂料用白色颜料的95%以上。它占涂料原料成本的10%至25%。
二氧化钛颜料分为锐钛矿型和金红石型两种。根据国际惯例，它们分别称为R和A。未经后处理的金红石型和锐钛矿型分别称为RI型和AI型；处理后的金红石型和锐钛矿型分别称为R2、R3和A2。市售的金红石型二氧化钛大多为R2型和R3型，其中R2型占70%以上。R2和R3分别占涂料用金红石型二氧化钛的77%和22%。
目前，中国使用的模型与国际惯例有所不同。颜料二氧化钛只有三种，即BA0101、BA0102和BA0103。BA0101和BA0102为锐钛矿，BA0103为金红石，BA0101不进行后处理，BA0102和BA0103进行后处理。中国标准中颜料二氧化钛的质量标准见GB/T1706-93。
中国的标准与国外标准有很大差距。特别是金红石型二氧化钛只有一个型号，这使得许多新开发、引进和特殊的二氧化钛品种与中国现行标准相比无法使用。与此同时，中国的生产工厂和用户长期以来只按照国家标准对产品质量进行控制和验收，而不是根据用户需求改变工艺，生产出满足客户不同需求的产品。据悉，中国即将出台新标准。
为什么BA0102锐钛矿型和BA0103金红石型二氧化钛要进行涂层后处理？其原因是，经过涂层处理后，二氧化钛的水溶性降低，不易凝结，吸油性降低，白度、电阻率、消色力、遮盖力、颜料研磨分散性、涂料储存稳定性、漆膜耐水性、耐光性、耐候性和耐久性都有所提高，从而提高了二氧化钛的质量。
在中国，无论是采用硫酸法还是氯化法，制备的金红石型二氧化钛的质量都低于进口的R-930、R-902等金红石型二氧化钛，主要是还原能力低、遮盖力低、耐候性差。性能差，油分散性差，吸油率高。因此，国产金红石型二氧化钛仍然可以抵御进口金红石型二氧化钛的竞争，甚至每年都会大量进口金红石型二氧化钛。
2.颜料级二氧化钛的性能和用途
颜料级二氧化钛具有折射率高、脱色能力强、遮盖力大、分散性好、白度好、无毒、物化性能稳定、光学和电学性能优异等特点。因此，它的用途非常广泛，油漆、塑料(9170%、-40%、-0.43%)、纸张、化纤、油墨、橡胶(11360%、-165.00%、-1.43%)、化妆品等都应使用颜料级二氧化钛。数量最多的是油漆，约占57%。特别是，金红石型二氧化钛主要由涂料行业消耗。随着中国所在的汽车行业、建筑行业和水性涂料的快速崛起，涂料行业不仅在数量上需要更多的二氧化钛，而且对质量的要求也更高，品种也更多。
金红石型二氧化钛的折射率为2.76，锐钛矿型二氧化钛的折射率为2.55。隐蔽力是由颜料的折射率与介质的折射率之差决定的，根据公式可以计算出它们的相对值。金红石型二氧化钛的反射系数比锐钛矿型二氧化钛高25%~30%，说明在具有与锐钛矿型二氧化钛相同的遮盖力的情况下，金红石型二氧化钛的用量可以减少25%~30%。此外，金红石型二氧化钛结构紧凑，相对稳定，光化学活性低，耐紫外线，不易在室外粉化，耐候性和光泽度优于锐钛矿型二氧化钛。因此，广泛应用于各种高档船舶、桥梁、汽车、建筑等户外涂料，占涂料的70%左右，而锐钛矿型二氧化钛易粉化、易发黄。对于室内涂料或底漆，其用量仅为涂料中使用的二氧化钛的30%。
3.颜料级二氧化钛在涂料中的作用
涂料是粘结剂、颜料、填充剂、溶剂和助剂的粘性悬浮液。它被涂在物体的表面，形成一层坚韧的涂层，以保护和保护物体。
涂料中的颜料具有一定的遮盖力，不仅可以覆盖被涂物体表面的原色，还可以赋予涂膜一种鲜艳的色彩，达到美观和装饰的目的。同时，颜料和固色剂紧密结合，融为一体，可增强涂层的机械强度和附着力，防止裂纹，增加涂层厚度，防止紫外线和水分的穿透，提高涂层的耐老化性，延长涂层的使用寿命。使用寿命。
无论是溶剂型还是水基型涂料，如果使用二氧化钛，其效果不仅是遮盖和装饰，而且对改善涂料的物理化学性能，增强化学稳定性，甚至提高遮盖力、减色和耐腐蚀性都是重要的。它耐光、耐候，提高漆膜的机械强度和附着力，防止裂纹，防止紫外线和水分的传播，延缓老化，延长漆膜的寿命。同时，它还可以节省材料，增加品种。
在颜料中，白色颜料使用最广泛，白色涂料和浅色涂料也被使用。因此，白色颜料比其他颜料在涂料中的使用要多得多。涂料中常用的白色颜料有锌白、锌白、钛白等。由于一些合成树脂涂料的聚合度较大，如果添加锌白，则锌白呈碱性，涂层中的游离脂肪因耐酸而趋于增稠；如果添加锌白，耐候性较差。然而，使用钛白粉可以改善上述缺点。由于钛白颗粒细小均匀，光化学稳定性高。在遮盖力方面，金红石钛白是锌白的7倍，是锌白的5.56倍，锐钛矿钛白是锌白的5.57倍。在还原色度方面，金红石型二氧化钛是锌白的8.3倍，是锌白的6.25倍，锐钛矿钛白是锌白的6.4倍，是锌白的4.8倍。时代周刊。在使用效果上，1吨钛白相当于至少4吨锌白；在使用寿命(指户外粉阻)方面，使用钛白颜料的涂层比使用锌白颜料的涂层高3倍。因此，使用钛白可以大大减少整个涂料中的颜料含量，同时涂料光亮，不易发黄、光、热、磨、老化、碱、硫、稀酸。正因为钛白比锌白、锌白性能优越，才成为涂料生产中最好的白色颜料。钛白用量占涂料用颜料总量的90%以上，占涂料用白色颜料的95%以上。它占涂料原料成本的10%至25%。
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