中國粉體網(wǎng)訊 鈦白粉是一種應(yīng)用廣泛的白色顏料,，光學(xué)以及化學(xué)穩(wěn)定性較高,。添加了鈦白粉的涂料,，其顏色鮮艷度好、著色力強(qiáng),，具有良好的遮蓋力,，能提高漆膜的機(jī)械強(qiáng)度和附著力。鈦白粉還能一定程度上阻隔紫外線的穿透和水分透過,，減緩漆膜的老化,。

光線在白色涂膜中的傳播路線示意

尤其是作為涂料配方中不可或缺的白色顏料，鈦白粉的需求量也在不斷上升,，由此帶來的資源,、能耗以及環(huán)境等的制約問題也越來越突出。因此,，提高鈦白粉產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力迫在眉睫,，而包膜是鈦白粉后處理過程中不可或缺的工序，可有效提升鈦白粉在涂料中的遮蓋力,、分散性,、穩(wěn)定性、耐候性等關(guān)鍵性能,，是極具性價(jià)比的產(chǎn)品提升方案,。

1、鈦白粉包膜改性技術(shù)概況

目前可知的鈦白粉表面包膜技術(shù)的類型非常多,，例如比較均勻的包膜能夠使鈦白粉的耐候性得到一定程度的提高；多孔疏松的包膜可以提高鈦白粉表面包膜的遮蓋力等,。而對于能夠同時(shí)滿足這些特性的鈦白粉產(chǎn)品，如何調(diào)節(jié)這些性能之間的關(guān)系,，從而達(dá)到鈦白粉最佳的性能是目前我國仍需繼續(xù)研究的問題之一,。

具體而言，鈦白粉包膜技術(shù)包含兩種，一種是有機(jī)包膜,；另一種是無機(jī)包膜（包覆）,。有機(jī)包膜劑一般會使用有機(jī)硅類,、多元醇類,、有機(jī)胺類等。無機(jī)包覆的技術(shù)種類有氧化鋁包覆法,、硅鋁氧化物復(fù)合的包覆法,、氧化硅包覆法,。這兩改性性技術(shù)是需要同時(shí)運(yùn)用的,，并且有明確的順序標(biāo)準(zhǔn),，在正常的操作流程中,，第一步需要進(jìn)行的操作流程是進(jìn)行無機(jī)包覆改性,，第二步操作是對于有機(jī)包膜進(jìn)行改性,。

鈦白粉包膜改性流程

對于鈦白粉無機(jī)包覆產(chǎn)品，其應(yīng)用性能較大程度上取決于包覆層的微觀結(jié)構(gòu),。實(shí)現(xiàn)鈦白粉表面無機(jī)包覆層微觀結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)調(diào)控,，是鈦白粉產(chǎn)品應(yīng)用性能優(yōu)化的重要技術(shù)基礎(chǔ),。有機(jī)包膜改性這個(gè)階段的目的是為了提高鈦白粉的分散性。在國內(nèi)的相關(guān)工藝生產(chǎn)中最常用的有機(jī)包膜改性的方式是氣流粉碎,。在包膜劑的選擇上,，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇,。

2,、鈦白粉無機(jī)包覆技術(shù)提升作用

（1）氧化鋁包覆鈦白粉

鈦白粉表面包覆氧化鋁是工業(yè)中常見的提升鈦白粉水性體系分散穩(wěn)定性能的手段之一,。其中，鈦白粉表面氧化鋁包覆層微觀結(jié)構(gòu)對其顆粒表面羥基密度,、表面自由能,、表面電位,、空間位阻等表面性質(zhì)產(chǎn)生直接影響，進(jìn)而影響其在水性體系中的分散穩(wěn)定性能,，通過調(diào)控包覆工藝因素可實(shí)現(xiàn)氧化鋁包覆層微觀結(jié)構(gòu)調(diào)控和優(yōu)化。

（2）二氧化鋯包覆鈦白粉

鈦白粉具有一定的光催化活性,，可以吸收紫外光產(chǎn)生活性基團(tuán)，致使周圍有機(jī)介質(zhì)發(fā)生降解,，降低產(chǎn)品的使用壽命。二氧化鋯折射率高（2.170）,，且對紫外光的吸收能力極弱,。因此，在鈦白粉顆粒表面包覆連續(xù)致密二氧化鋯,，既能降低紫外光的吸收，又能阻礙活性基團(tuán)與周圍介質(zhì)及外界環(huán)境之間的直接接觸,，提升鈦白粉的耐光性能,。

（3）二氧化硅包覆鈦白粉

鈦白粉表面二氧化硅包覆層可阻礙其與周圍介質(zhì)及外界環(huán)境之間的直接接觸,，提升鈦白粉的耐候性能。鈦白粉表面二氧化硅包覆層的微觀結(jié)構(gòu)直接決定鈦白粉顆粒暴露在外界環(huán)境或周圍介質(zhì)中的面積,，進(jìn)而影響其耐候性能,。

（4）磷酸鋁包覆鈦白粉

鈦白粉在造紙,、外墻涂料等工業(yè)中應(yīng)用時(shí)需同時(shí)具備高的耐光性能及優(yōu)良的分散穩(wěn)定性能。現(xiàn)階段主要通過對鈦白粉進(jìn)行無機(jī)-有機(jī)復(fù)合包覆達(dá)到實(shí)際應(yīng)用要求,。開發(fā)一種經(jīng)單次無機(jī)包覆即可同時(shí)滿足耐光性能及分散穩(wěn)定性能要求的產(chǎn)品,，可顯著降低后期有機(jī)包覆的成本,。鋁基材料作為較好的電子受體,，可湮滅鈦白粉吸收紫外光激發(fā)產(chǎn)生的光生電子，抑制活性基團(tuán)的產(chǎn)生,，改善耐光性能,；而磷酸根的引入可調(diào)節(jié)鈦白粉顆粒的表面電位，改善分散穩(wěn)定性能,。因此,，在鈦白粉表面包覆磷酸鋁可同時(shí)提升鈦白粉的耐光性能及分散穩(wěn)定性能。

3,、鈦白粉有機(jī)包膜技術(shù)的提升作用

有機(jī)包膜劑的主要作用就是提高鈦白粉在有機(jī)物中的各種特性,，其作用原理就是改變鈦白粉表面的特性,，例如分散性,。

鈦白粉粒子和有機(jī)包膜之間的連接方式主要有兩種,，一種是化學(xué)吸附，就是通過鈦白粉粒子表面的羥基和有機(jī)包膜劑進(jìn)行反應(yīng),，從而進(jìn)行連接,。另一種就是物理吸附，有機(jī)包膜劑在物理形式上表現(xiàn)出來的特性為表面吸附作用,，分子由兩部分組成,，分別為親油性和親水性。

當(dāng)包膜劑和鈦白粉發(fā)生物理接觸時(shí),，鈦白粉表面顆粒就會吸附極性基,，而將非極性鍵暴露在外，從而形成一層保護(hù)膜,。這種情況的鈦白粉顆粒呈現(xiàn)的是游離的狀態(tài),，而在這種狀態(tài)下，顆粒之間會非常容易產(chǎn)生分離,，因此達(dá)到分離效果,。

有機(jī)物表面的改性劑主要是各種表面活性劑,，而分子是由極性羥基和非極性羥基兩部分組成，當(dāng)鈦白粉和改性劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),，鈦白粉的性質(zhì)就會發(fā)生非常大的改變,，即親水性就會轉(zhuǎn)換為親油性。

還有另外一類表面活性劑,，如烷基苯酸鈉,，它在水溶中能夠電離出大量的負(fù)電荷離子,，使得水溶液中的鈦白粉顆粒的雙電層變厚，從而提高鈦白粉在水性介質(zhì)中的分散性能,。

結(jié)語

鑒于包膜技術(shù)對鈦白粉產(chǎn)品性能的顯著提升作用,，粉體網(wǎng)編輯認(rèn)為，包膜（包覆）技術(shù)的潛力依舊巨大,，也可視為鈦白粉企業(yè)暴富的關(guān)鍵之一,。

參考來源：

董雄波，等：無機(jī)包覆鈦白粉研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢,，中國礦業(yè)大學(xué)（北京）

肖菲,，等：鋯鋁包膜鈦白粉制備及其在涂料中的應(yīng)用研究，山東道恩鈦業(yè)有限公司

王歡歡,，等：鈦白粉表面包膜改性技術(shù)研究,，龍佰集團(tuán)股份有限公司

(中國粉體網(wǎng)編輯整理/昧光)

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