二氧化鈦粉體是化妝品的重要原料。部分化妝品性能的改善和品種開發(fā)都與二氧化鈦及其技術(shù)的進(jìn)步有著直接的關(guān)系。二氧化鈦因其有相當(dāng)高的化學(xué)穩(wěn)定性、一般情況下與大部分化學(xué)試劑不發(fā)生作用，可與任何膠黏劑混合使用，不溶于水、脂肪酸和弱無機(jī)酸，粒子細(xì)、質(zhì)軟而均勻、粒度分布窄， 分散好、白度高， 具有較高的著色力和遮蓋力，是優(yōu)秀的白色原料。而作為顏料，廣泛地應(yīng)用在美容化妝品；用做防曬劑，應(yīng)用于防曬護(hù)膚類化妝品。隨著二氧化鈦生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，用于化妝品的二氧化鈦牌號也是琳瑯滿目，多達(dá)幾百種，這么多的牌號往往會給下游化妝品廠商的應(yīng)用帶來諸多困惑。本文就這個問題進(jìn)行歸納總結(jié)，清楚闡述化妝品用二氧化鈦粉體產(chǎn)品的幾大種類，提高應(yīng)用時的選擇效率。

前兩期我們介紹了二氧化鈦的無機(jī)和有機(jī)表面改性技術(shù)，其中隱晦會的介紹了改性劑的種類、形態(tài)、包覆量是化妝品用二氧化鈦粉體產(chǎn)品種類過多的一個重要因素之一，其實(shí)還與二氧化鈦本身的晶型結(jié)構(gòu)、粒子的尺寸小、粒子的形貌有直接關(guān)系。

對市面上百種化妝品用二氧化鈦產(chǎn)品總結(jié)，清晰的發(fā)現(xiàn)根據(jù)產(chǎn)品的粒徑尺寸大小可以分成兩大類，微米級顏料用（0.1μm＜n＜0.5μm）和納米級防曬用（n＜100nm）二氧化鈦。

1、微米級顏料用二氧化鈦

微米級顏料用二氧化鈦的工業(yè)制造方法有硫酸法和氯化法。硫酸法可以生產(chǎn)銳鈦型（A型）和金紅石型（R型）二氧化鈦，而氯化法只能生產(chǎn)金紅石型二氧化鈦。硫酸法生產(chǎn)的產(chǎn)品粒子形貌為長條形和橢圓形，氯化法生產(chǎn)的產(chǎn)品粒子形貌為橢圓形。根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同，現(xiàn)在普遍認(rèn)為氯化法生產(chǎn)的產(chǎn)品的雜質(zhì)、粒徑形貌和控制方面要優(yōu)于硫酸法。

結(jié)合微米顏料級二氧化鈦基料和表面處理技術(shù)性質(zhì)，我們可以認(rèn)為產(chǎn)品的類型基于下面這個結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研發(fā)出來的，即核殼結(jié)構(gòu)。

圖1 微米級顏料用二氧化鈦結(jié)構(gòu)示意圖

根據(jù)核殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，將微米級顏料用二氧化鈦產(chǎn)品類型歸納為表1

表1 微米級顏料用二氧化鈦產(chǎn)品類型：

顏料級二氧化鈦的粒徑形貌如圖2

圖2 顏料級二氧化鈦TEM圖

2、納米級防曬用二氧化鈦

納米級防曬用二氧化鈦包覆模型與圖1相同，粒子形貌為橢球形，針狀，粒子尺寸小于100nm，工業(yè)制備方法有：

（1）鈦鹽的中和水解

TiCl₄+4NaOH→TiO₂+4NaCl+2H₂O

（2）四氯化鈦的氣相氧化

TiCl₄+O₂→TiO₂+2Cl₂

（3）二氧化鈦蘇打中和法

NaOH處理  HCl處理

TiO₂·nH₂O→Na₂TiO₃→TiO₂+NaCl

（4）脂肪醇鈦的水解

Ti(O-R)₄+2H₂O→TiO₂+4R-OH

（5）脂肪醇鈦的氣態(tài)分解

Ti(O-R)₄→TiO₂+ H₂O+烯烴

納米級防曬用二氧化鈦產(chǎn)品類型如表2

表2 納米級防曬用二氧化鈦產(chǎn)品類型：

納米級防曬用二氧化鈦產(chǎn)品粒徑形貌如圖3、4所示。

圖3 橢圓球型二氧化鈦SEM圖

圖4 針狀二氧化鈦SEM、TEM圖

3.小結(jié)

化妝品用二氧化鈦粉體種類繁多，但隨著現(xiàn)代女性對生活品質(zhì)的追求越來越高，對化妝品用二氧化鈦粉體原料的性能要求也會越來越高。希望本文的總結(jié)歸納對化妝品的研發(fā)和二氧化鈦粉體新材料的開發(fā)人員都有一定裨益。

楊振 昆明冶金研究院