科慕公司的前身是杜邦公司的鈦白事業部，2015年鈦白粉事業部從杜邦公司分離的。杜邦公司是在20世紀30年代步入鈦白粉行業的，氯化法鈦白粉工藝技術是由杜邦公司在上世紀50年代首先實現工業化的。公司2018年的鈦白粉產能是120.2萬噸。

二氧化鈦晶格種類有兩種：金紅石型（Rutile）和 銳鈦型（Anatase）。二氧化鈦顏料制造有兩種工藝：氯化法和硫酸法。

目前科慕公司只用于氯化法生產R型二氧化鈦。其工藝是將高純四氯化鈦在高溫下氧化，生成二氧化鈦。在氯化法的氧化階段嚴格控制工藝參數可以控制顆粒大小和晶型，生產有高遮蓋力、高亮度、高著色強度的鈦白粉。

2FeTiO₃十7Cl₂十3C → 2TiCl₄十2FeCl₃十3CO₂
TiCl₄十O₂ → TiO₂十2Cl₂

對于金紅石型的二氧化鈦，為了獲得不同用途上的最佳性能，表面都需要進行包覆處理。通常無機處理采用濕加工方法對二氧化鈦表面包膜，包括鈦、硅、鋁、鋯、磷、錳的水合氧化物在二氧化鈦顏料粒子表面上包覆，也可以使用水合氧化物組合的方式。

一、為什么金紅石型鈦白粉要進行后處理?

鈦白粉的顏料性能（遮蓋力、光澤度等）主要取決于二氧化鈦顆粒形貌和粒徑大小及粒徑分布；鈦白粉的應用性能（分散性、耐候性、耐光性等）主要決定于表面包覆物質種類、形式、數量等。鈦白粉后處理的關鍵是包膜工藝控制，包覆條件不同，導致包覆膜的質量也不一樣，進而導致性能不一樣。例如在水和許多有機體系中的分散作用，耐粉化性，遮蓋效率，因熱或光還原所引起的褪色性等都會有所改善。通常一種簡單的表面處理配方，不能生產出對各種油漆都具有最大使用價值的顏料，因而生產上要根據鈦白粉的應用領域進行不同的后處理。理論上講，氯化法采用相同工藝參數生產的二氧化鈦應該是沒有差別的，只是因為后處理不同導致了鈦白粉顏料具有很多不同牌號。如果一個企業只有單一牌號的鈦白粉，遠遠不能夠滿足下游應用領域的要求。

右圖是二氧化鈦表面包覆致密SiO₂高分辨透射電鏡照片。淡色是SiO₂包膜，深色是TiO₂。

二、包膜種類對鈦白粉性能的影響

1.硅包膜：提高耐候性。根據包膜工藝條件不同，分致密硅膜和疏松硅膜。

2.鋁包膜：提高分散性。pH對鋁膜有重要的影響。酸性包非晶型鋁，完美封裝膜，提高中等耐候性。弱堿性包伯姆石型鋁，形成枝狀膜提高分散性。強堿性包拜耳石型鋁，結晶度高，吸油量較大，影響分散性，對鈦白粉顏料性能不利。

3.有機包膜： 有利于潤濕分散性，提高在應用領域的相容性。常見的有多元醇（TMP、TME），有機硅類，有機胺（單異丙醇胺）類。

三、科慕鈦白粉不同牌號的表面處理的特點

（1）科慕公司主要品牌及產品

注：R-700、R-902、R-931、R-941、R-100、R-102、R-108、R-794、R-795、R-796已停產。

科慕公司主要產品包膜指標：

科慕公司主要產品包膜示意圖

說明：不同應用領域二氧化鈦粒徑分布情況（TEM測定的粒徑分布）：

四、不同牌號鈦白粉的特點和應用領域

（一）涂料行業

涂料工業是鈦白粉第一大用戶。鈦白粉具有遮蓋力高、著色力強等特點，是各類涂料的重要組分，甚至有的涂料鈦白粉含量高達25％。隨著建筑領域的發展，涂料工業不僅從數量上需要更多的鈦白粉，而且對質量和品種也有越來越高的要求。

科慕涂料用鈦白粉選用原則：

科慕涂料用鈦白粉光澤度與耐候性趨勢圖：

涂料用科慕（杜邦）鈦白粉應用領域：

（二）塑料行業

塑料是目前鈦白粉的第二大用戶，該領域對鈦白粉的遮蓋力、亮度、顏色效應、防止紫外光降解等性能的要求尤為嚴格，科慕（杜邦）公司開發了多款用于塑料行業的專用產品。

塑料用科慕鈦白粉應用領域：

（三）造紙行業

科慕（杜邦）公司適用于造紙行業的鈦白粉牌號為R-796＋，具有不透明度高和留著性能極佳的特點，適用于高、低壓素色紙，木紋紙以及印刷裝飾紙。該產品在不同的水環境下具有優異的遮蓋力并保持良好的留著性能，呈現中性偏藍白色相，在堿性水系統中非常容易分散，并具有極佳的質量穩定性，廣泛應用于中性pH值環境中。

五、總結

雖然市場上其它品牌的鈦白粉眾多。但是科慕（杜邦）鈦白粉的遮蓋力、分散性及藍白色相是其它品牌都無法超越的。同時雖然每個生產廠家都會做出很多牌號，但是在市面上主推的也就2～3個牌號。而科慕（杜邦）無論是塑料還是涂料用鈦白粉，牌號都一應俱全，滿足各類客戶的不同需求。

參考文獻：

1.科慕鈦白粉科技。

2.崔愛莉，清華大學博士論文，二氧化鈦表面包覆工藝、機理和新型反應器研究。

3.楊振、崔愛莉等，科慕（原杜邦）鈦白粉后處理包膜綜述。

作者：楊振 昆明冶金研究院