钛白粉学习资料课件讲解材料

常见白色颜料遮盖力的相对值
颜料名称 金红石型二氧化钛 锐钛型二氧化钛 硫酸锌 立德粉 氧化锌
遮盖力相对值 100 78 38 18 14
颜料名称 三氧化二锑 碳酸铅 硫酸铅 硅酸铅
遮盖力相对值 14 10 9 8
•可以看出白色颜料中金红石型二氧化钛的遮盖力最高。
影响二氧化钛遮盖力的主要因素有以下几个方面：
聚苯乙烯
1.60
氧化大豆油醇酸树脂 1.52~1.53
苯乙烯丁二烯树脂 1.53
70/15/15醇酸/三聚氰胺/尿素 1.54
70/25醇酸/三聚氰胺 1.55
下图为光线在含有不同折射率白色颜料的薄膜中的行进路线：
左图因颜料折射率较高，所以薄膜为白色不透明，而右图因少量光 线可以透过，则不是完全不透明。
1） 二氧化钛晶体本身的折射率，钛白粉的折射率 是白色颜料中最高的。因而，从理论上说，它的遮 盖力也是最高的。 2） 二氧化钛的颗粒大小，颗粒结构和分散程度影 响其遮盖力。
在大于可见光半波波长的范围内，粒径越细，颗粒 结构越光滑，分散性越大，则遮盖力越大。但有一 定的限度，当平均粒径为0.2μm时，遮盖力最大， 小于可见光波长一半时，则由于晶体对光的透明性 使遮盖力反而下降。所以说，粒子过大过小都不好。
目前，工业用钛白粉都是无味无臭的白色粉末，粒径为0.2~0.5μm的初级粒 子。
2．化学性质
二氧化钛的化学性质极为稳定，相对分子 量为79.9 ，常温下几乎不与其他元素或化合物 作用，对氧，氨、氮、硫化氢、二氧化碳、二氧 化硫都是稳定的。二氧化钛在长时间煮沸的情况 下溶于浓硫酸，反应方程式如下：
TiO2 ＋HiSO4=TiOSO4＋ H2O 悬浮在其他有机介质中的钛白粉，在光和
二氧化钛是一种多晶型的化合物，在自然 界中有三种结晶形态：金红石型，锐钛型和板 钛型。板钛型不稳定，在 650℃ 下会向金红 石型转化，因而没有工业价值。锐钛型在高温 下（ 700℃ ）以上能够转变成金红石型，金 红石型与锐钛型相比，因晶格较小而紧密，所 以具有较高的折射率。
金红石型和锐钛型的晶型结构如图所示：
空气的作用下，尤其是紫外线照射下，可循环地 被还原与氧化而导致介质的被氧化。
3．光学性质
1．折射率 颜料的折射率是不透明度，遮盖力和着色力的物理基础， 由于钛白粉的折射率在白色颜料中最大，所以遮盖力最好，而金红 石型的折射率较锐钛型大，所以其性能优于锐钛型。
各种白色颜料的折射率和被着色基料的折射率
2．散射强度
光散射也是一个影响颜料分散光线能力的因素。二氧化钛粒径大
小与蓝色，绿色和红色光线的相对散射能力相反。
2．散射强度
如图 在0.2μm处，各波长光线散射总和最大，当粒子在0.25~0.3μm时，蓝色光 线散射减少，其它光线散射相对不变，在0.15μm处蓝色光线散射最大，光谱中 红色和绿色光线散射显著下降。理想的二氧化钛粒径应为0.2~0.5μm，由于人们 的视觉总认为白色偏蓝比纯白色更白，所以0.2μm粒径的二氧化钛显得更白， 并且具有更高的遮盖力。
3．遮盖力
遮盖力指当一件物料涂以某种涂料时，涂料中的颜料能遮盖被涂物体表面的底色，使 之底色不能透过涂料显露出来的能力。 遮盖力的表示方法是每平方厘米被涂物体的表面积，在完全被遮盖时所需颜料的最低 质量。
遮盖力=颜料质量（g）/被涂物体表面积（cm）
二氧化钛颜料在工业中最重要的作用，在于利用它被分散到介质中的不透明性，从而 达到遮盖的作用。 颜料的遮盖力不但取决于它的晶体结构、折射率和对光的散射能力，也取决于它对光 的吸收能力。 二氧化钛和其它的白色颜料一样，它对光的吸收能力很小，光的散射能 力对遮盖力的影响比光的吸收能力大，所以其遮盖力主要受散射力的影响，和着色力 一样也受到颜料的折射率、粒径、粒径分布和分散性能的影响。 折射率大的颜料有较大的遮盖力（HP），颜料与基料的折射率之差越大，遮盖力也越 高。并且如果两者的折射率相等，涂膜即呈现透明。所以同一种颜料的遮盖力应随基 料（展色剂）的不同而不同。可是不同基料的折射率差异不大，所以一般来说不同基 料引起的遮盖力差异也不大。
金红石型和锐钛型钛白粉物理性能比较
物性 结晶系 相对密度 折射率 莫氏硬度 电容率 熔点/℃ 晶格常数 a/nm 晶格常数 c/nm
金红石型 四方晶系
4.2 2.71 6~7 114 1858 0.458 0.795
锐钛型 四方晶系
3.9 2.52 5.5~6 31 高温时转变为金红石型 0.378 0.949
钛白粉——二氧化钛 学习资料
一． 钛白粉简介
钛白粉化学名称为二氧化钛（TiO2）， 分子量79.88
英文名称：Titanium Dioxide
钛白粉为白色无机颜料，钛白粉颜料被 认为是世界上最重要的白色颜料，广泛 应用于涂料，塑料、造纸、印刷油墨、 化纤、橡胶等。
一． 钛白粉简介
二氧化钛在已知所有白色颜料中折射率最高， （金红石型2.71，锐钛型2.55）。因此具有很 高的遮盖力和优良的光学性能。白色颜料折射率二氧化硅1.41~1.49
碳酸钙
1.63
陶土（白土） 1.65
硅酸镁
1.65
立德粉
1.84
氧化锌
2.02
氧化锑
2.09~2.29
硫化锌
2.37
锐钛型二氧化钛 2.55
金红石型二氧化钛 2.73
基料或介质
折射率
空气
1.0003
水
1.3330
聚乙稀
1.50~1.54
SAN
1.56
聚碳酸酯
1.59
二氧化钛的最佳粒径在0.2~0.3μm ，在这个粒 径之间，二氧化钛具有最佳的反射和散射光的 能力，以达到最佳的遮盖力。
钛白粉有两种主要结晶形态，锐钛型 （Anatase)，简称A 型；金红石型（Rutile）, 简称R型。
一． 钛白粉简介
钛白粉的工业生产方法有硫酸法和氯化法两种。 硫酸法既可生产锐钛型产品，又可以生产金红 石型产品，硫酸法的生产工艺开发较早，但其 生产工艺复杂。氯化法采用连续生产工艺，过 程简单，产品质量容易控制，所以一般认为氯 化法钛白粉产品的质量更优异。
二氧化钛颜料的另外一个重要性能是—优异的 抗化学性，优良的热稳定性和耐紫外降解性能。 在耐紫外性能方面，金红石优于锐钛型，所以 金红石型二氧化钛更适合于塑料及涂料的户外 应用。锐钛型比金红石型稍偏蓝，主要用于室 内用涂料，造纸、橡胶、化纤、陶瓷等。
钛白粉表面处理及其作用
二． 钛白粉的主要性质
1．物理性质