鈦白粉由于其折射率高、白度和光澤度好而且無毒的特點(diǎn)，被認(rèn)為是世界上最好的白色顏料，廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、造紙、油墨、化纖、橡膠等工業(yè)領(lǐng)域。但因其半導(dǎo)體性質(zhì)，鈦白粉具有一定的光催化活性，在太陽(yáng)光尤其是紫外線照射下能降解與之接觸的有機(jī)物，造成涂料黃變、粉化等現(xiàn)象。此外，鈦白粉顏料顆粒通常是亞微米顆粒，極性較強(qiáng)且具有較高的比表面積，容易形成聚集體。聚集體的形成會(huì)嚴(yán)重影響其應(yīng)用性能，如著色力，光澤度，遮蓋力、加工性能等。

為了更好地提高鈦白粉產(chǎn)品的品質(zhì)，增加產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，除了需要調(diào)整和優(yōu)化鈦白粉的前期生產(chǎn)工藝以外，掌握鈦白粉生產(chǎn)結(jié)尾的表面強(qiáng)化處理手段也是非常必要的。鈦白粉的前期工藝的優(yōu)化可以有效降低二氧化鈦產(chǎn)品固有的缺陷，但卻無法完全消除。通過無機(jī)包膜及有機(jī)修飾等表面處理工藝，可以進(jìn)一步改善鈦白粉固有的缺陷，提高鈦白粉整體的耐候性、分散性、吸油值、遮蓋力等應(yīng)用性能。

無機(jī)包膜及有機(jī)修飾

目前提升鈦白粉品質(zhì)的通用解決方法是對(duì)鈦白粉進(jìn)行表面無機(jī)包膜及有機(jī)修飾，來降低其光催化活性，提高耐候性和在應(yīng)用體系中的分散性。無機(jī)包膜劑主要有硅、鋁、鋯、磷的水合氧化物或氫氧化物,一方面提高鈦白粉在基體中的分散性，更重要的是提高其耐候性。致密硅鋁包膜后的鈦白粉耐候性最佳（圖1）。在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)不同的應(yīng)用體系要求，需要設(shè)計(jì)不同的無機(jī)包膜組合。

單包硅（A、B）及硅鋁包膜（C、D）樣品的透射電鏡照片

無機(jī)包膜之后通常使用有機(jī)物進(jìn)行包覆，進(jìn)一步提高鈦白粉的在基體中的分散和加工性能。有機(jī)表面處理劑通常是多元醇，有機(jī)胺類或有機(jī)硅類(硅烷偶聯(lián)劑和硅氧烷)。通過選擇合適的無機(jī)包膜和有機(jī)修飾方式，改變鈦白粉的表面性質(zhì)，降低光催化活性并使其與應(yīng)用基體之間具有更好的相容性，促進(jìn)其光學(xué)性能的充分發(fā)揮，以適應(yīng)不同應(yīng)用體系的需要。

對(duì)于如上內(nèi)容意猶未盡的朋友們，可以來“2018全國(guó)粉體檢測(cè)與表面修飾技術(shù)創(chuàng)新論壇”進(jìn)一步切磋交流哦。屆時(shí)我們將為大家邀請(qǐng)來自攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司專業(yè)從事鈦白技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用研究工作的劉勇高工為大家分享題為“鈦白粉的無機(jī)包膜和有機(jī)修飾”報(bào)告。劉勇高工研究工作集中于鈦白粉粒子粒徑及形貌控制技術(shù)、無機(jī)包膜、有機(jī)處理、鈦白產(chǎn)品開發(fā)、應(yīng)用性能研究等方面，相信一定會(huì)對(duì)你家的鈦白粉產(chǎn)品工藝進(jìn)步有所啟發(fā)。

攀鋼集團(tuán)研究院釩鈦化工所 劉勇高工

報(bào)告人簡(jiǎn)介：

劉勇，1985年，2014年博士畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)院國(guó)家納米科學(xué)中心，專業(yè)物理化學(xué)，2014年至今于攀鋼集團(tuán)研究院釩鈦化工所工作，職稱高級(jí)工程師，從事鈦白技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用研究工作。作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人承擔(dān)攀鋼集團(tuán)公司項(xiàng)目“鈦白產(chǎn)品致密包覆應(yīng)用基礎(chǔ)研究”、 “氯化法鈦白產(chǎn)品開發(fā)”、“鈦液到金紅石TiO₂的轉(zhuǎn)變機(jī)理和反應(yīng)過程控制研究”，攀鋼集團(tuán)研究院重點(diǎn)應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目“有機(jī)處理劑在TiO₂ 粒子表面的作用機(jī)制”、“偏鈦酸煅燒過程粒子演變規(guī)律與調(diào)控方法”等多個(gè)項(xiàng)目，研究工作集中于鈦白粉粒子粒徑及形貌控制技術(shù)、無機(jī)包膜、有機(jī)處理、鈦白產(chǎn)品開發(fā)、應(yīng)用性能研究等方面。開發(fā)形成了鈦白產(chǎn)品致密硅鋁包覆技術(shù)，已完成中試，計(jì)劃于2018年12月開展工業(yè)試驗(yàn)。

2015-2017年連續(xù)三年獲得攀鋼集團(tuán)研究院重點(diǎn)應(yīng)用基礎(chǔ)研究獎(jiǎng)和攀鋼集團(tuán)研究院青年獎(jiǎng)勵(lì)基金，2017年入選四川省攀枝花市學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人后備人選。已發(fā)表論文8篇，其中SCI 4篇，EI 1篇，中文核心3篇，申請(qǐng)專利9項(xiàng)。

編輯：珠海論壇