中国粉体网讯钛白粉(二氧化钛,TiO2)是全球公认的性能最优异的白色颜料,是涂料工业中不可或缺、至关重要的核心原材料,被誉为“工业味精”。其发展潜力与涂料行业的未来趋势紧密相连,总体来看,机遇与挑战并存,但向高性能、环保化、多功能化发展的趋势非常明确、/span>
钛白粈/span>

1?/strong>钛白粈/strong>性质决定价倻/strong>
?)极高的折射率:金红石型钛白粉的折射率(2.73)和锐钛型(2.55)远高于其他白色填料(如碳酸?.58,高岭土1.56)。高折射率意味着其对光线的强散射和反射能力,从而提供卓越的遮盖力(不透明度)。这是其作为核心颜料的首要价值、/span>
?)优异的白度与亮度:高纯度的TiO2对可见光具有很宽的反射范围,能呈现纯净的白色和极高的亮度,为涂料提供出色的装饰效果、/span>
?)良好的分散性:现代钛白粉产品经过先进的无机(如硅、铝)和有机包膜处理,能在各种涂料体系中均匀分散,形成稳定的悬浮体,避免絮凝和沉降,从而保证涂料性能的稳定性和涂膜的平滑性、/span>
?)化学稳定性:TiO2是一种惰性物质,耐酸、耐碱、耐候性,能有效保护漆膜和基材,延长涂层寿命、/span>
?)光催化性(需控制):锐钛型TiO2在紫外光下具有光催化活性,可用于自清洁涂料。但在大多数传统涂料中,这一特性需要通过晶型(使用金红石型)和致密包膜来抑制,以防止其降解漆基(粉化)、/span>
2?/strong>钛白粉在不同涂料中的作用、指标与用量
?)作?/span>
在不同涂料体系中,钛白粉的核心作用一致,卲strong>提供遮盖力和白度。但其侧重点略有不同9/span>
建筑涂料(内外墙乳胶漆):核心作用是遮盖力,遮盖墙体基底,同时提供耐候性、耐洗刷性。外墙漆尤其要求金红石型钛白粉的超强耐候性、/span>
工业涂料(汽车、船舶、卷材等):除遮盖力外,更强调优异的分散稳定性、耐腐蚀性、耐候性和抗黄变性,以保证涂层在苛刻环境下的长期保护和美观、/span>
木器涂料:提供遮盖力和白度,同时要求良好的透明性和分散性,以避免影响木纹效果(在清漆中用量极少或不用)、/span>
防腐涂料:钛白粉是惰性颜料,能增强涂层的屏蔽效应,延缓水、氧等腐蚀介质的渗透,延长基材寿命、/span>
?)关键指栆/span>
遮盖力:衡量遮盖底材的能力,通常用对比率表示。是衡量钛白粉性价比的最核心指标、/span>
消色力:表征钛白粉使彩色颜料变浅的能力。消色力越高,达到相同遮盖效果所需的用量越少、/span>
吸油量:影响涂料的粘度、流动性和颜料负载量。吸油量越低,制备高固含涂料时越有利、/span>
分散性:影响生产效率、涂料储存稳定性和最终漆膜的光泽与表面状态、/span>
耐候性:主要针对金红石型钛白粉,衡量其抗粉化、保光性和抗黄变的能力。通过硅、铝、锆等无机包膜来提升、/span>
化学成分与晶型:金红石型(R型)耐候性好、遮盖力高,用于户外;锐钛型(A型)白度更好但易粉化,主要用于室内制品、/span>
?)参考用野/span>
钛白粉在涂料中的用量范围很广,取决于涂料类型、要求的遮盖等级和成本、/span>
建筑乳胶漆:通常?5%-25%(质量百分比)。高档白漆可能超?5%,而一些经济型或深色漆可能低于10%、/span>
工业面漆?0%-30%,根据颜色和性能要求调整、/span>
底漆:用量较低,5%-10%,主要提供一定的遮盖和填充,更注重防锈颜料和填料的搭配、/span>
粉末涂料?0%-20%,具体取决于颜色和体系(环氧、聚酯等)、/span>
3、钛白粉在涂料中的应用新领域、新技术、发展新方向
?)应用新领域
功能性涂料:
光催化自清洁涂料:利用纳米锐钛型TiO2在紫外光下产生的强氧化性,分解涂层表面的有机污染物(如油污、微生物),实现自清洁、抗菌和空气净化。应用于建筑外墙、室内卫生间、医疗器械涂层等、/span>
隔热反射涂料:钛白粉是反射太阳光(主要是可见光部分)的关键成分。与红外反射功能颜料(如空心玻璃微珠)配合,制成节能隔热涂料,广泛应用于石化储罐、建筑屋顶等,有效降低内部温度,节省能源、/span>
防腐与耐磨涂料:通过将钛白粉与纳米材料(如石墨烯、SiO2)复合,制备新型复合涂层,协同增强涂层的物理屏蔽性、耐磨性和耐腐蚀性、/span>
?)新技?/span>
颗粒设计与包膜技术:这是钛白粉技术的核心进步。通过精确控制TiO2颗粒的粒径、粒径分布和形貌(如片状TiO2可增强屏蔽性和光泽),并通过多层次的无机-有机复合包膜(如Al2O3,SiO2,ZrO2,有机硅/多元醇)来靶向提升特定性能(如高耐候、高分散、低吸油量)、/span>
纳米钛白粉的制备与应用技术:包括气相法、水热法等制备高纯度、小尺寸的纳米TiO2,并解决其在高极性涂料体系中的分散稳定性难题,以充分发挥其表面效应和小尺寸效应、/span>
表面处理与分散技术:开发新型分散剂和表面处理工艺,确保钛白粉在各种新兴环保树脂体系(如水性、高固含、粉末)中能达到最优的分散状态和稳定性、/span>
?)发展新方向
绿色化与可持续化9/span>
氯化法工艺的推广:相较于传统硫酸法,氯化法更具环保优势(三废少、产品质量更优),是产业升级方向、/span>
减少钴依赖:开发无钴的金红石型钛白粉包膜工艺,避免使用重金属、/span>
循环经济:研究从含钛废料(如废硫酸法钛白粉的废酸、废渣)中回收钛资源的技术、/span>
高性能与多功能化:开发“量身定制”的钛白粉产品,以满足特定高端领域的需求,如超耐候汽车涂料、特种防腐涂料、航空航天涂料等、/span>
替代与增效技术:由于钛白粉成本较高,开发高性能的复合钛白颜料(如通过特殊包膜技术将硫酸钡、硅酸铝等基核包裹成具有类似TiO2光学性能的颜料)以及遮盖性聚合物(空心聚合物微球),作为部分替代或功能补充,是降本增效的重要研究方向、/span>
结语
市场长期运行情况足以说明,钛白粉在涂料行业中基本盘稳固,不可替代性依然极强。其发展潜力并非简单的数量增长,而是结构性的升级和价值的提升、/span>
短期来看,需求仍将随着全球经济发展和涂料产量增长而稳步上升,但成本压力和环保法规是主要制约、/span>
长期来看,其潜力在于通过技术创新,生产出更高性能、更环保、更多功能的产品,以满足涂料行业向水性化、高固化、功能化发展的趋势。能够跟上这一趋势的钛白粉生产企业,将在未来竞争中占据绝对优势、/span>
参考来源:
黄锐 等编著《二氧化钛颜料技术与应用》,化学工业出版社,2020平/span>
Piccini,M.,&Pope,C.J.(2022).The Global TiO2Market: Current Status and Future Prospects.
刘登 主编《涂料工艺?第四?,化学工业出版社,2019平/span>
邓捷 等编著《钛白粉应用手册?第二?,化学工业出版社?017平/span>
Chen,X.,Mao,S.S.(2021). Titanium Dioxide Nanomaterials: Recent Advances in Photocatalytic and Other Applications.
Zhang, Y., et al. (2023). Advanced Surface Modification of TiO2Pigments for Enhanced Dispersion and Performance in Waterborne Coatings.
李彦 等编著《纳米二氧化钛的应用与技术》,科学出版社,2022平/span>
行业报告:TiO2Market: Global Industry Trends, Share, Size, Growth, Opportunity and Forecast 2023-2028(IMARC Group, 2023).
(中国粉体网编辑整?昧光)
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