什么是钛白粉或二氧化钛颜料？

作者：精颜化工日期： 2023-08-12 点击量：文字大小：大中小

什么是钛白粉

钛白粉，也称作二氧化钛颜料，是一种常见的合成白色颜料和填料，钛白粉颜料在颜色指数索引中名称为颜料白6，编号为77891，化学文摘社注册号为13463-67-7，主要成分是二氧化钛TiO2，这种物质自然产生于锐钛、板钛和金红石三种矿物质化合物，不过它也经常通过四氯化钛的减少碳和再氧化萃取获得，还有一种做法是从钛铁矿氧化物中加工而成，涉及减少硫酸帮助获得纯钛白粉。由于钛白粉具有遮盖力高、安全无毒、白度高、成本合理等特点，已经超越了其他传统白色颜料，钛白粉可在几乎所有介质中应用，因此在各种应用中广泛使用。

基本信息：

颜色：白色

颜色指数：颜料白6 （77891）

化学名称：二氧化钛（金红石型、锐钛型）

化学式：TiO2

化学文摘社编号：13463-67-7

EINECS编号：236-675-5

生产方法：氯化法和硫酸法

表面处理：可用铝、锆和有机化合物等表面处理

钛白粉是一种细小的白色粉末，当用于油漆时，它提供了最大的白度和不透明度，它使油漆具有高遮盖力，这意味着能够掩盖或隐藏下面的基材，钛白粉可比任何其他白色颜料更有效地做到这一点。如今钛白粉颜料是迄今为止涂料工业用于白度和不透明度的最重要材料。这些独特的性质来源于二氧化钛的折射率，折射率表示弯曲和散射光的能力。二氧化钛在人类已知的任何材料中具有最高的折射率，甚至比钻石还要高，为了利用这一特性，必须开采、精炼和研磨成细小、均匀的粒径。

二氧化钛颜料的来源
自然界中并不存在可用作颜料的二氧化钛，二氧化钛通常与铁伴生，主要以钛铁矿的形式存在。它也以一种纯净的形式被开采出来，即金红石海滩砂，地球上许多地方都有作为制造二氧化钛颜料基本原料的含钛矿物矿藏。

颜料制造商将这些原料转化为二氧化钛颜料，二氧化钛颜料的生产是一个精炼过程，这可以通过使用硫酸作为分离剂的硫酸盐工艺或使用氯气的氯化物工艺来实现，颜料经精制并达到适当的粒度后，可使用无机氧化物和有机化合物进行表面处理，以获得更好的技术性能，如易于加工或更高的耐候性。

持久性和兼容性
金红石型和锐钛型钛白粉都具有耐光性，不过在某些情况下，暴露在光线下会导致趋光性颜色变化。与锐钛型相比，金红石型发生这种可逆颜色变化的程度较低，金红石型和锐钛型二氧化钛颜料都具有化学惰性，不会与空气中的污染物、有机溶剂或其他颜料发生反应，通过在二氧化钛颜料上涂覆无机或有机物质，可以提高二氧化钛颜料的耐候性和分散性。

就光学性能而言，钛白粉颜料是最著名的白色颜料，因为其折射率高，金红石为2.7，锐钛矿为2.5，折射率是光学材料的特性，定义为光在真空中的速度与光在所进入的介质中的相速度之比。高值（如二氧化钛）表明高反射率和强遮盖力，并解释了钛白粉作为白色颜料的卓越性能。钛白粉颜料的广泛使用还因为它们非常适合提亮任何其他颜色的色调。

吸油性和研磨性
二氧化钛的吸油量很低，吸油率为15-20份（按油重计）对100份（按颜料重计），如果以克来计算，则需要15至20克亚麻籽油（按重量计）才能将100克颜料（按重量计）研磨成硬浆状。

安全性和毒性
钛白粉颜料的生产和加工已有近一个世纪的历史，目前尚未发现二氧化钛有任何急性或慢性的有害影响，二氧化钛不会对人体造成危害，但在处理干粉颜料时应小心谨慎，避免吸入粉尘。工作场所空气中二氧化钛的《职业接触标准》（OES）规定，可吸入粉尘总量为3毫克/立方米。如果遵守这一数值，预计二氧化钛不会产生任何诱变、致癌、致纤维、毒性或过敏效应。

钛白粉颜料的化学分类多年来从监管角度被认为不成问题，但近年来一直是激烈讨论的主题。 2021年，欧盟主管部门更改了分类，将几种二氧化钛粉末品质（取决于颗粒大小）归类为致癌物质，因此含有粉末状二氧化钛且空气动力学直径≤10μm颗粒含量为1%或以上的混合物也被归类为危险品。

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