鈦白粉的性質(zhì)

鈦白粉的性質(zhì)

1.鈦白粉的性質(zhì)晶體性質(zhì)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)光學(xué)性質(zhì)2.晶體性質(zhì)鈦白粉：學(xué)名：二氧化鈦英文名：TitaniumDioxide

分子式：TiO23.結(jié)晶形態(tài)4.金紅石型和銳鈦型二氧化鈦的晶型結(jié)構(gòu)示意圖。5.TiO2Pigment..NotallTiO2arealike!!!不是所有鈦白粉都是一樣的6.二氧化鈦的結(jié)晶特征及物理常數(shù)物性金紅石型銳鈦型結(jié)晶系四方晶系四方晶系相對(duì)密度3.9~4.23.8~4.1折射率2.762.55莫氏硬度6-75.5-6電容率11431熔點(diǎn)1858高溫時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榻鸺t石型晶格常數(shù)A軸0.458,c軸0.795A軸0.378,c軸0.949線膨脹系數(shù)25℃/℃a軸7.1910-62.8810-6c軸9.9410-66.4410-6熱導(dǎo)率1.80910-3吸油度16～4818～30著色強(qiáng)度1650~19001200~1300顆粒大小0.2~0.30.37.光的吸收譜圖銳鈦型和金紅石型鈦白粉在紫外線，可見(jiàn)光，紅外線區(qū)域的反射

(afterKampfer,1973.)8.，金紅石型在高能（較短波長(zhǎng)）吸收輻射能較銳鈦型大，換句話說(shuō)，對(duì)于金紅石型鈦白粉，在具有很強(qiáng)殺傷力的UV-波長(zhǎng)段內(nèi)（350-400nm），它對(duì)紫外線的反射率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于銳鈦型鈦白粉，在這種情況下，它對(duì)周?chē)某赡の?、?shù)脂等身上所要分擔(dān)的紫外光線就要少得多，那么這些有機(jī)物的使用壽命就長(zhǎng)，這就是說(shuō)，為什么通常所說(shuō)的金紅石型鈦白粉的耐候性要比銳鈦型好之原因所在9.金紅石型和銳鈦型鈦白粉比較

金紅石(R)型鈦白粉 銳鈦(A)型鈦白粉原子結(jié)構(gòu) 較緊密折射系數(shù) (2.73) 2.55遮蓋力 更高調(diào)色能力 更強(qiáng)(10-30%)耐候能力 更好穩(wěn)定型 更好密度 3.75-4.15 3.7-3.8色相 較藍(lán)磨耗能力 較低銳鈦型(松散)金紅石型

(緊密)10.物理性質(zhì)相對(duì)密度熔點(diǎn)和沸點(diǎn)介電常數(shù)電導(dǎo)率硬度吸濕性熱穩(wěn)定性11.相對(duì)密度在常用的白色顏料中，二氧化鈦的相對(duì)密度最小，同等質(zhì)量的白色顏料中，二氧化鈦的表面積最大，顏料體積最高。

表常見(jiàn)白色顏料的相對(duì)密度顏料名稱(chēng)相對(duì)密度/(g/cm3)顏料名稱(chēng)相對(duì)密度/(g/cm3)銳鈦型二氧化鈦3.8~3.9硫酸鉛6.4~6.6金紅石型二氧化鈦4.2~4.3氧化鋅5.5~5.7板鈦型二氧化鈦4.12~4.23鋅鋇白4.2~4.3堿式碳酸鉛6.8~6.9硫化鋅4.012.熔點(diǎn)和沸點(diǎn)由于銳鈦型和板鈦型二氧化鈦在高溫下都會(huì)轉(zhuǎn)變成金紅石型，因此板鈦型和銳鈦型二氧化鈦的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)實(shí)際上是不存在的。只有金紅石型二氧化鈦有熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，金紅石型二氧化鈦的熔點(diǎn)為1850℃、空氣中的熔點(diǎn)(1830土15)℃、富氧中的熔點(diǎn)1879℃，熔點(diǎn)與二氧化鈦的純度有關(guān)。金紅石型二氧化鈦的沸點(diǎn)為(3200±300)K，在此高溫下二氧化鈦稍有揮發(fā)性。13.介電常數(shù)由于二氧化鈦的介電常數(shù)較高，因此具有優(yōu)良的電學(xué)性能。在測(cè)定二氧化鈦的某些物理性質(zhì)時(shí)，要考慮二氧化鈦晶體的結(jié)晶方向。例如，金紅石型的介電常數(shù)，隨晶體的方向不同而不同，當(dāng)與C軸相平行時(shí)，測(cè)得的介電常數(shù)為180，與此軸呈直角時(shí)為90，其粉末平均值為114。銳鈦型二氧化鈦的介電常數(shù)比較低只有48。14.電導(dǎo)率二氧化鈦具有半導(dǎo)體的性能，它的電導(dǎo)率隨溫度的上升而迅速增加，而且對(duì)缺氧也非常敏感。例如，金紅石型二氧化鈦在20℃時(shí)還是電絕緣體，但加熱到420℃時(shí)，它的電導(dǎo)率增加了107倍。稍微減少氧含量，對(duì)它的電導(dǎo)率會(huì)有特殊的影響，按化學(xué)組成的二氧化鈦(TiO2)電導(dǎo)率<10-10s/cm，而TiO1.9995的電導(dǎo)率只有10-1s/cm。金紅石型二氧化鈦的介電常數(shù)和半導(dǎo)體性質(zhì)對(duì)電子工業(yè)非常重要，該工業(yè)領(lǐng)域利用上述特性，生產(chǎn)陶瓷電容器等電子元器件。15.硬度按莫氏硬度10分制標(biāo)度，金紅石型二氧化鈦為6~6.5，銳鈦型二氧化鈦為5.5~6.0，因此在化纖消光中為避免磨損噴絲孔而采用銳鈦型。16.吸濕性

二氧化鈦雖有親水性，但吸濕性不太強(qiáng)，金紅石型較銳鈦型為小。二氧化鈦的吸濕性與其表面積的大小有一定關(guān)系，表面積大，吸濕性高。二氧化鈦的吸濕性也與表面處理及性質(zhì)有關(guān)。17.熱穩(wěn)定性

二氧化鈦屬于熱穩(wěn)定性好的物質(zhì)18.項(xiàng)目銳鈦型金紅石型相對(duì)密度(g/cm3)表觀密度(g/cm3)莫氏硬度介電常數(shù)熔點(diǎn)/℃空氣中熔點(diǎn)/℃富氧中熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/K比熱容(25℃)/[kJ/(kg·K)導(dǎo)熱率/W/(m·K)3.8~3.90.6~0.75.0~6.0480.711.804.2~4.30.7~0.86.0~7.011418501830±151879±153200±3000.710.620熔解熱/(kJ/mol)生成熱/(kJ/mol)潤(rùn)濕熱/(J/cm2)摩爾標(biāo)準(zhǔn)熱容/[J/(mol·℃)]摩爾標(biāo)準(zhǔn)熱焓/[J/(mol·℃)]摩爾標(biāo)準(zhǔn)熵/[J/(mol·℃)]升華熱(25℃)/J/g摩爾標(biāo)準(zhǔn)自由能/(kJ/mol)汽化熱/J/g熒光性649±31.4-944.556.9849.995±0.4-944.57264.1-889.33768.1±314沒(méi)有649±31.4-944.55.5×10-556.4850.24±1.5-917.16±6.3強(qiáng)19.化學(xué)性質(zhì)二氧化鈦的化學(xué)性質(zhì)極為穩(wěn)定，是一種偏酸性的兩性氧化物。常溫下幾乎不與其他元素和化合物作用，對(duì)氧、氨、氮、硫化氫、二氧化碳、二氧化硫都不起作用。也不溶于水、稀酸及弱無(wú)機(jī)酸，在某些堿類(lèi)的水溶液中的溶解度見(jiàn)表5-5。20.二氧化鈦在某些堿類(lèi)中的溶解度溶劑TiO2的溶解度/(mg/L)溶劑TiO2的溶解度/(mg/L)10%NaOH溶液36%NaOH溶液10%KOH溶液40%KOH溶液10%NaHCO3溶液20~2560~100300~450700~90025030%K2CO3溶液飽和KHCO3溶液飽和Na2CO3溶液飽和K2CO3溶液207000不溶30021.鈦白粉元素，能溶于氫氟酸，生成氟鈦酸，其反應(yīng)方程式如下：TiO2+6HF====H2TiF6+2H2O在長(zhǎng)時(shí)間煮沸的情況下，溶于濃硫酸，生成硫酸鈦或硫酸氧鈦，其反應(yīng)方程式如下：TiO2+2H2SO6====Ti(SO4)2+2H2OTiO2+H2SO6====TiO（SO4）2+H2O22.能溶于堿，如強(qiáng)堿（氫氧化鈉、氫氧化鉀）或堿金屬碳酸鹽（碳酸鈉、碳酸鉀）熔融，可轉(zhuǎn)化為可溶于酸的鈦酸鹽，其反應(yīng)方程式如下：TiO4+4NaOH====Na2TiO4+2H2O23.懸浮在某些有機(jī)介質(zhì)中的鈦白粉，在光和空氣的作用下，可循環(huán)地被還原與氧化而導(dǎo)致介質(zhì)的被氧化，這一種光化學(xué)活性，在紫外線照射下銳鈦型鈦白粉尤為明顯，這一種性質(zhì)使鈦白粉既是某些無(wú)機(jī)化合物的光敏氧化催化劑，又是某些有機(jī)化合物光敏還原催化劑。24.光學(xué)性質(zhì)折射率(Refractiveindex)二氧化鈦粒子大小和散射強(qiáng)度（scatteringpower）二氧化鈦粒子大小對(duì)制品顏色的影響遮蓋力（HidingPower）不透明度（Opacity）光澤著色力（消色力）著色底相（Undertone）吸油量（Oilabsorption）白度（whiteness）顏料體積濃度PVC（pigmentvolumeconcentration）

25.折射率(Refractiveindex)折射率是光線通過(guò)兩個(gè)在光學(xué)上不同介質(zhì)的界面時(shí)，光的速度發(fā)生變化而改變?nèi)肷浞较虍a(chǎn)生折射，這時(shí)光線入射角α的正弦與折射角β的正弦比值(sinα/sinβ)稱(chēng)為折射率，又稱(chēng)折光指數(shù)。26.折射率隨物質(zhì)的化學(xué)組成、晶體結(jié)構(gòu)及光的波長(zhǎng)不同而改變。當(dāng)光射過(guò)兩個(gè)折射率相同的介質(zhì)時(shí)，不發(fā)生折射，這時(shí)光全部從第一種介質(zhì)進(jìn)入第二種介質(zhì)，介質(zhì)就呈現(xiàn)透明狀態(tài)；當(dāng)光從一種折射率低的介質(zhì)中射入另一種高折射率的介質(zhì)時(shí)，在這兩種介質(zhì)的界面處，一部分光經(jīng)過(guò)折射進(jìn)入后一種介質(zhì)，而另一部分光則在界面處發(fā)生反射，這使后一種介質(zhì)變?yōu)椴煌该?，這就起到了遮蓋作用，這兩種介質(zhì)的折射率相差越大，這種效果就越顯著。27.白色顏料折射率基料或介質(zhì)折射率硅藻土1.45真空1.0000二氧化硅1.41-1.49空氣1.0003碳酸鈣1.63水1.3330重晶石1.64聚醋酸乙烯酯樹(shù)脂1.47陶土（白土）1.65大豆油1.48硅酸鎂1.65精制亞麻仁油1.48立德粉1.84乙烯樹(shù)脂1.48氧化鋅2.02壓克力樹(shù)脂1.49堿性碳酸白粉1.94-2.09桐油1.52氧化銻2.09-2.29氧化大豆油醇酸樹(shù)脂1.52-1.53硫化鋅2.37苯乙烯丁二烯樹(shù)脂1.53銳鈦型二氧化鈦2.5570/15/15醇酸/三聚氰胺/尿素1.54金紅石二氧化鈦2.7375/25醇酸/三聚氰胺1.55聚乙烯1.50-1.54SAN1.56聚碳酸酯1.59聚苯乙烯1.6028.二氧化鈦折射倍數(shù)差異如何影響不透明度在右圖中，含高折射率倍數(shù)的二氧化鈦的薄膜中，光的曲折比在含低折射倍數(shù)二氧化鈦的薄膜中大，因此，光走的路徑較短，且沒(méi)有穿透的那么深。這兩個(gè)薄膜都顯得白色且不透明，因其沒(méi)有吸光粒子，且實(shí)際上所有的入射光都會(huì)返回表面。然而，若在一個(gè)較薄的薄膜中（圖5-6-2），圖左中含高折射倍數(shù)的二氧化鈦的薄膜仍然顯現(xiàn)白色及不透明，而圖右中含低折射倍數(shù)二氧化鈦的薄膜則允許少量的光線完全地透過(guò)，而為黑色背景所吸收，這薄膜就無(wú)法完全不透明，且和白色薄膜相較之下顯得灰色。29.折射示意圖圓球表示浮懸于低折射倍數(shù)之樹(shù)脂中的二氧化鈦微粒。當(dāng)光線通過(guò)二氧化鈦微粒，由于材料中顏料粒子與基料折射率不同,當(dāng)光線穿越后、會(huì)產(chǎn)生曲折現(xiàn)象。光在高折射倍數(shù)的二氧化鈦微粒內(nèi)行進(jìn)的速度遠(yuǎn)慢于光在低折射倍數(shù)樹(shù)脂內(nèi)的行進(jìn)速度。30.不同折射率粒子折射性能比較高折射率的材料反射作用強(qiáng)，低折射率的材料反射作用弱。31.小粒子周?chē)墓饩€衍射（繞射）上圖所示為繞射現(xiàn)象。行進(jìn)路線靠近二氧化鈦粒子的光線受到彎曲，而分開(kāi)散射到許多方向。這一現(xiàn)象說(shuō)明顏料在其臨近區(qū)域?qū)獾纳⑸淠芰?shù)倍于其粒子橫截面內(nèi)。32.折射率不同的幾種白色顏料的不透明性差異

33.TiO2Pigment

..Opacityishigh…/

高遮蓋力…ClayZnOTiO2..Reflectivity(brightness)ishigh..

高反射率（亮度）

..Chemicallyinert..

化學(xué)惰性34.TiO2和其他白色顏料的相對(duì)遮蓋力35.散色力與顆粒大小和波長(zhǎng)的關(guān)系36.ChlorideTiO2/氯化法Non-chlorideTiO2/非氯化法ChlorideProcessisa“purer”processCIELABcolorscaleBrightness亮度國(guó)際照明委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)氯化法工藝純度較高。37.曲線表明R型二氧化鈦對(duì)藍(lán)色、綠色和紅色光線的相對(duì)散射能力為二氧化鈦粒子大小的函數(shù)。在0.2μm處，各波長(zhǎng)光線散射的總和就增至最大。當(dāng)粒子增加至0.25~0.30μm之間時(shí)，藍(lán)色光線的散射迅速減少，但綠色和紅色光線的散射卻相對(duì)地不變。在0.15μm處對(duì)于藍(lán)色光線的最大散射，光譜中紅色和綠色范圍內(nèi)的光線散射就顯著下降。38.根據(jù)可見(jiàn)光譜長(zhǎng)范圍400~700nm，所以理想的二氧化鈦粒徑應(yīng)0.2~0.5μm，但是人們的視覺(jué)總認(rèn)為藍(lán)白色比純白色更白，因此都傾向于生產(chǎn)0.2μm粒徑左右的二氧化鈦，從這一點(diǎn)來(lái)講消除金紅石型二氧化鈦固有黃相是有可能的。從圖5-12可以看出0.2μm的小粒徑比0.3μm的大粒徑能反射更多的藍(lán)光和綠光而顯得更白。表5-7為二氧化鈦在不同波長(zhǎng)下的最佳粒徑。

39.不同波長(zhǎng)下的白色顏料的最佳粒徑/μm

顏料藍(lán)光450nm綠光560nm紅光590nm金紅石型TiO20.1400.1920.205銳鈦性TiO20.1580.2150.230氧化鋅（ZnO）0.2750.3890.416硫酸鋇（BaSO4）1.071.301.36碳酸鈣（CaCO3）1.441.741.8450%TiO2與CaSO4復(fù)合顏料0.1930.2670.28530%TiO2與CaSO4復(fù)合顏料0.2600.3600.38340.二氧化鈦粒子大小對(duì)制品顏色的影響

在白色光全不透明的塑料中，鈦白粉粒子的大小對(duì)顏料沒(méi)有什么影響，因?yàn)椋凶矒粼谄浔砻娴墓饨酝耆乇环瓷浠厝?，如圖5-13所述。圖中，有最短波長(zhǎng)及最短散射路徑的藍(lán)光和有最長(zhǎng)波長(zhǎng)及最長(zhǎng)散射路徑的紅光皆完全反射，其視覺(jué)效果都是一樣的，仿佛所有光的行進(jìn)路徑都是一樣長(zhǎng)的。41.對(duì)于一個(gè)半透明的白色薄膜而言，二氧化鈦粒子的大小，對(duì)透射光及反射光的顏色均有影響。考慮透過(guò)，當(dāng)粒子小時(shí)透過(guò)光大部分的藍(lán)光被反射，而有更多的黃光被透過(guò)去?；诖?，如果想讓藍(lán)光透過(guò)去，顆粒大的鈦白粉較顆粒小的鈦白粉更為適用。）。42.光線在灰色塑料中的散射和吸收如果把一種吸光顏料，如炭黑，加入含鈦白粉的塑料中，如圖5-14，即波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅光被吸收的幾率較大。在這種情況下，縮小鈦白粉粒子的大小會(huì)降低紅光的散射而提高藍(lán)色度，這種現(xiàn)象是光對(duì)二氧化鈦散射的固有特性，稱(chēng)為底色（undertone43.遮蓋力（HidingPower）遮蓋力是指當(dāng)一件物料涂以某種涂料時(shí)，涂料中的顏料能遮蓋被涂物體表面的底色，使這底色不能再透過(guò)涂料而顯露出來(lái)的能力。如果要涂同一塊表面，所用顏料的遮蓋力越大，則需用的顏料量便越少，遮蓋力的表示方法是每平方厘米被涂物體的表面積，在達(dá)到完全被遮蓋時(shí)，需用顏料的最低質(zhì)量。44.顏料的遮蓋力越大，則這個(gè)數(shù)值就越小。遮蓋力也可以用每克顏料能遮蓋被涂物體的表面積來(lái)表示，就是上一種表示方法的倒數(shù)。這種方法表示的顏料遮蓋力越大，則其數(shù)值便越大，涂膜可以越薄，所需的涂料量便越小。45.油漆的遮蓋能力可以定義為其遮蓋背景對(duì)比顏色的能力。遮蓋效應(yīng)主要是由于二氧化鈦導(dǎo)致的散射、或由于有色物質(zhì)的存在而引起的吸收或者以上兩種原因以使入射光強(qiáng)度減退時(shí)，就出現(xiàn)遮蓋現(xiàn)象。

光散射引起的完全遮蓋光吸收引起的完全遮蓋不完全遮蓋46.二氧化鈦顏料在工業(yè)中最重要的作用，在于利用它被分散到介質(zhì)中的不透明性能，從而達(dá)到遮蓋的效果。顏料的遮蓋力不僅取決于它的晶體結(jié)構(gòu)、折射率和對(duì)光的散射能力，而且也取決于它對(duì)光的吸收能力。但是二氧化鈦和其他白色顏料一樣，由于它對(duì)光的吸收能力很小，雖然光的吸收對(duì)遮蓋力有影響，但沒(méi)有散射能力影響大，因此其遮蓋力主要受散射力的影響，和著色力一樣也受顏料的折射率、粒徑、粒徑分布和分散性能的影響。47.折射率大的顏料有較大的遮蓋力(HP)，從下式可以看出，遮蓋力與面積成正比，顏料與展色劑的折射率之差越大，遮蓋力也越高。

HP∝m2∝0.16(np-nb)2

式中HP——遮蓋力

np——顏料的折射率

nb——展色劑的折射率

m——為L(zhǎng)orentz指數(shù)，m=0.4(np-nb)從上式可以看出，如果兩者折射率相等，涂膜即呈現(xiàn)透明。因此同一種顏料的遮蓋力應(yīng)該隨基料(展色劑)的不同而不同，但是不同基料的折射率差異不大，所以一般情況下不同基料引起的遮蓋力差異也不大。48.常見(jiàn)白色顏料遮蓋力的相對(duì)值顏料名稱(chēng)遮蓋力相對(duì)值顏料名稱(chēng)遮蓋力相對(duì)值金紅石型二氧化鈦100三氧化二銻14銳鈦型二氧化鈦78碳酸鉛10硫酸鋅38硫酸鉛9立德粉18硅酸鉛8氧化鋅1449.折射率隨光的波長(zhǎng)變化而變化

二氧化鈦的折射率在可見(jiàn)光藍(lán)光末端折射率增加，在黃光和紅光波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)折射率有所降低，因而用二氧化鈦制成的帶有黃、紅色調(diào)的涂料的遮蓋力，要比制成帶藍(lán)、灰色調(diào)涂料的遮蓋力要低一些。50.影響二氧化鈦遮蓋力主要因素（1）二氧化鈦晶體本身的折射率，鈦白粉的折射率是白色顏料中最高的。因此，從理論上來(lái)說(shuō)，它的遮蓋力也是最高的。（2）二氧化鈦顆粒大小、顆粒結(jié)構(gòu)和分散程度影響其遮蓋力。在大于可見(jiàn)光半波波長(zhǎng)的范圍內(nèi)，粒徑越細(xì)，顆粒結(jié)構(gòu)越光滑，分散性越大，則遮蓋力辯越大。但它有一定的限度。當(dāng)平均粒徑為0.2μm時(shí)，遮蓋力最大，小于可見(jiàn)光波長(zhǎng)一半時(shí)，則由于晶體對(duì)光的透明性使遮蓋力反而下降。由此可見(jiàn)，粒子過(guò)大過(guò)小都不好。51.不透明度（Opacity）不透明度是指光對(duì)顏料顆粒不能通過(guò)的程度。就二氧化鈦本身而言，不透明度主要取決于其折射率和粒度。其光學(xué)本質(zhì)是二氧化鈦與周?chē)橘|(zhì)折射率之差造成的。當(dāng)二氧化鈦的折射率和基料的折射率相等時(shí)就是透明的；當(dāng)二氧化鈦的折射率大于基料的折射率，就出現(xiàn)了不透明，兩者差距越大，不透明度越強(qiáng)。不透明度主要決定于折射率結(jié)晶大小粒子大小二氧化鈦含量52.TiO2Opacity/遮蓋力-resultoftheparticlesizedistributionAND-therefractiveindexofTiO2受粒徑分布和折射指數(shù)影響53.“tonesout”yellowresincolorsundertonetheresultofparticlesize&distributionTransmitted/透射Reflected/反射ParticleSizeCharacteristics受粒徑影響的特性粒徑分布影響色調(diào)樹(shù)脂黃色色調(diào)54.光澤物體的光澤度是指物質(zhì)對(duì)投射來(lái)的光線的反射能力，反射能力越強(qiáng)，光澤度越大。在實(shí)際應(yīng)用中顏料只是涂料組分中的一種，顏料本身無(wú)光澤，涂膜才有光澤實(shí)際生產(chǎn)中顏料特征的影響決定了涂膜的光澤。55.二氧化鈦的反射率與公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)氧化鎂接近，可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)氧化鎂的96%~98%。由于二氧化鈦既有高的不透明度，又有高的反射率，所以經(jīng)它著色后的材料色調(diào)鮮明。56.影響二氧化鈦顏料成膜后光澤度的主要原因粒徑分散性粒徑很細(xì)，均勻的分散到漆料中，則涂抹平整、光滑如鏡，光澤度就好；粒徑過(guò)粗，涂膜粗糙，光澤度就會(huì)降低，并會(huì)帶有其他底色，著色后色調(diào)發(fā)暗。57.

評(píng)價(jià)涂料的光澤雖然不完全客觀，但不同觀測(cè)人員作出的視覺(jué)分級(jí)通常有合理的相互關(guān)系。討論光澤的肉眼觀察結(jié)果時(shí)，往往發(fā)現(xiàn)評(píng)價(jià)光澤時(shí)至少會(huì)使用下述中的—項(xiàng)條件。像的清晰度(雙眼注視在板后的虛像上)表面的可見(jiàn)度或外觀(雙眼注視在板的表面上)光像和暗像的對(duì)比亮度。對(duì)經(jīng)室外暴曬或老化了的涂層進(jìn)行原始光澤及光澤保留度之分級(jí)，一般也使用儀器在入射光一個(gè)或幾個(gè)角度測(cè)量鏡面反射率。58.鈦白粉分散程度和粒徑分布顏料特性59.基本上，光澤是樹(shù)脂基料的一種性質(zhì)。但是，要認(rèn)識(shí)基料的光澤性，就必須避免在油漆膜上含有足以產(chǎn)生顯微表面粗糙的顏料粒子（往往稱(chēng)為微粒）。要選擇適當(dāng)?shù)亩趸伷芳?jí)，顏料分散的正確配方，正確的研磨方式以及設(shè)計(jì)得好的研磨步驟，這些條件對(duì)達(dá)到最后光澤度起很大作用，見(jiàn)圖5-16。還有烤漆在制造，儲(chǔ)存應(yīng)用和固化期中會(huì)遇到各種條件都能影響最后光澤。下面列出其中的某些因素。60.影響光澤的某些因素制造研磨的細(xì)度。

研磨機(jī)類(lèi)型也許影響研磨細(xì)度，但在很小的粒度范圍內(nèi)，不容易測(cè)出。

原料的種類(lèi)。

顏料與基料的比例。61.儲(chǔ)存顏料逐漸潤(rùn)濕或發(fā)生凝聚作用。

沉降的粗粒子重新?lián)胶闲阅懿睢?/p>

引起粗里生成皂物成晶體。

粘度逐漸的增加。62.應(yīng)用底材的平滑度。

漆料摻入底材的損失。

基料由底漆中被溶出。

使用時(shí)剪應(yīng)力的大小。

由于使用特殊的上漆方法，產(chǎn)生了不同程度的流平性成流動(dòng)性。例如噴涂后產(chǎn)生橘皮。

灰塵污染。

漆膜厚度。63.著色力（消色力）著色力是二氧化鈦的重要特性指標(biāo)，就是二氧化鈦與另一種顏料混合后，能夠得到混合物顯示它本身顏料的能力。有時(shí)為了區(qū)別白色顏料和著色顏料，把著色顏料的著色能力稱(chēng)為著色力，把白色顏料的著色能力稱(chēng)為消色力，也就是說(shuō)對(duì)白色顏料而言，它與一深色顏料混合后，混合物的顏色越淺，表示它的消色力越強(qiáng)。64.消色力的測(cè)定方法有兩種：（1）相對(duì)消色力法：通常是將樣品（鈦白粉）和另一種作為標(biāo)準(zhǔn)樣的樣品（鈦白粉）分別與展色劑（與炭黑）混合后，用亞麻仁油研磨，然后將樣品與標(biāo)準(zhǔn)樣品比較顏色的深淺，樣品達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)樣品的百分率。（2）國(guó)外商業(yè)上有時(shí)習(xí)慣用雷諾值（Ranolds）表示著色力。雷諾值是將炭黑和群青與油加入等量的標(biāo)樣和試樣中，直到二者明度一致時(shí)，根據(jù)試樣中所加入著色劑的量，在已標(biāo)定的指數(shù)表中讀取相應(yīng)的數(shù)值。在用二氧化鈦與有色顏料進(jìn)行配色時(shí)，著色力（消色力）高的二氧化鈦用的數(shù)量較少。65.著色力是顏料對(duì)光的吸收和散射的結(jié)果。二氧化鈦是一種白色顏料，對(duì)光的吸收非常小，不像有色顏料，光的吸收起著重要的作用，因此其著色力（消色力）的大小，主要取決于它對(duì)可見(jiàn)光的散射能力，散射力大，著色力（消色力）高。因此它與白度不一樣，白度是吸收系數(shù)K和散射系數(shù)S二者的函數(shù)，而著色力（消色力）僅僅是散射系數(shù)S的函數(shù)。從表5-9種可以看出，二氧化鈦在白色顏料中折射率最高，因而著色力（消色力）也高于其他白色顏料，2種晶型的二氧化鈦，由于金紅石型折射率比銳鈦性的著色力大，著色力（消色力）也高于銳鈦型二氧化鈦。66.

常用白色顏料折射率與著色力對(duì)比表顏料名稱(chēng)折射率著色力（雷諾值）顏料名稱(chēng)折射率著色力（雷諾值）金紅石型二氧化鈦2.711650~1700鋅白2.03300銳鈦型二氧化鈦2.551200~1300鉛白1.99300硫化鋅2.37660立德粉1.8426067.消失力的幾個(gè)有關(guān)因素：1散射能力和折射率

2粒子的大小、形狀、結(jié)構(gòu)和粒度分布消色力隨著粒徑的減小和粒度均勻性的增加而增大。

3制備條件68.著色底相（Undertone）著色底相又稱(chēng)灰漆色調(diào)，或底層色相。它受二氧化鈦的平均粒經(jīng)及其散射能力的大小影響十分明顯，不同的粒徑在不同的波長(zhǎng)下會(huì)呈現(xiàn)不同的色調(diào)，可以用下式表示：底色=藍(lán)色調(diào)/紅色調(diào)當(dāng)二氧化鈦的平均粒徑為0.2μm時(shí)，它對(duì)可見(jiàn)光中短波藍(lán)光（400nm）有較強(qiáng)的散射力，底層色相帶有較微的藍(lán)相，當(dāng)二氧化鈦的平均粒徑在0.4μm時(shí)，它對(duì)可見(jiàn)光中的長(zhǎng)波紅光（700nm）有較強(qiáng)的散射力，底層色相帶有較微的紅相。在取色時(shí)，使用正確底色的鈦白粉對(duì)精確取色而言，至為重要。這種底色差很難用顏料的顏色來(lái)補(bǔ)救。69.吸油量（Oilabsorption）顏料的吸油量是指每100g顏料，在達(dá)到完全潤(rùn)濕時(shí)需要用油的最低質(zhì)量，吸油量常用百分率來(lái)表示。吸油量也是鈦白粉的重要顏料性質(zhì)之一，因?yàn)樗婕暗解伆追墼谡股珓┲械奶畛錉顟B(tài)，并能說(shuō)明它在介質(zhì)中的分散性能。在涂料工業(yè)中用于油漆混煉前估計(jì)涂料的稠度，指導(dǎo)涂料的配方，并可以按下式初步推算其顏料體積濃度(PVC)。70.式中OA——吸油量(捏合法)，9/100g；

ρb——展色劑的相對(duì)密度(亞麻仁油0.935g)，g/cm3；

ρp——顏料的相對(duì)密度，g/cm3。71.由于吸油量的操作是手工操作，終點(diǎn)靠肉眼和觸覺(jué)來(lái)觀察，所以帶有一點(diǎn)定性的性質(zhì)。目前比較通用的吸油量測(cè)定方法，是當(dāng)顏料被油(一般為亞麻仁油)濕潤(rùn)成為不破裂，不分散，能被刮刀刮起來(lái)的油灰(膩?zhàn)?狀的膏狀物時(shí)為終點(diǎn)。這個(gè)終點(diǎn)可以理解為，顏料粒子表面被油包覆，粒子之間的孔隙也充滿了油時(shí)為終點(diǎn)。另外一種方法(Gardner-Coleman法)是用油濕潤(rùn)到能流動(dòng)時(shí)為終點(diǎn)，相當(dāng)于流點(diǎn)(Flowpoint)，當(dāng)然這種方法測(cè)到的結(jié)果偏高72.影響吸油量的因素較多粒子小，比表面積大，粒子表面所包覆的油多，吸油量高;凝聚和絮凝的顆粒多，粒子之間的間隙較大，間隙中所需要填充的油多，吸油量高;片狀顆粒，在捏合時(shí)呈平行排列，孔隙小，吸油量低;針狀或不規(guī)則形狀的顆粒，由于孔隙較大，吸油量高;接近球形的顆粒，理論上吸油量在40%左右兩種顆粒尺寸大小差距較大的顏料，按一定比例混合在一起，大粒子之間的孔隙被小粒子填充，所測(cè)到的吸油量比原來(lái)2種粒子分別測(cè)出的吸油量還要低，但2種粒徑相當(dāng)?shù)念伭匣旌显谝黄饡r(shí)就無(wú)此現(xiàn)象發(fā)生。73.白度（whiteness）顏色是由物質(zhì)對(duì)可見(jiàn)光中不同波長(zhǎng)的光波被吸收程度不同而形成的。日光是由許多波長(zhǎng)不同的光波組合而成，每一種波長(zhǎng)的光具有它特定的一種顏色，各種不同顏色的光組合起來(lái)，就成為白色。74.物體在可見(jiàn)光[波長(zhǎng)(λ)在0.77一0.39μm的電磁波]下所呈現(xiàn)的不同顏色，是物體對(duì)可見(jiàn)光中不同波長(zhǎng)的光波進(jìn)行不同程度的吸收和反射后所形成的。75.所謂“白度”，就是物質(zhì)對(duì)可見(jiàn)光吸收和反射兩部分之比，它又綜合了色調(diào)和亮度兩種光學(xué)效果，根據(jù)庫(kù)伯爾卡-芒克(KubeIka-Munk)理論，無(wú)限厚的涂膜(不透明膜)的亮度或反射率R∞與顏料對(duì)光的吸收系數(shù)K和散射系數(shù)S呈如下函數(shù)關(guān)系。R∞與K/S成反比，K減小，S增大，白度和亮度就增大

76.影響二氧化鈦白度的因素是復(fù)雜的，在鈦白粉生產(chǎn)中，具有實(shí)際意義的是二氧化鈦中的雜質(zhì)含量和粒徑與粒徑分布。因此為了提高白度，除了盡可能地減少雜質(zhì)含量，提高化學(xué)純度，避免二氧化鈦晶格出現(xiàn)缺陷來(lái)降低K外，同時(shí)還要調(diào)整和控制二氧化鈦的粒徑和粒徑分布，增強(qiáng)其分散性，提高S才行。77.涂膜中二氧化鈦的光散射能、光吸收能及反射率與光線波長(zhǎng)的關(guān)系

78.影響鈦白粉白度的主要因素：（1）鈦白粉中有害雜質(zhì)的種類(lèi)和含量，即使含量甚微，也會(huì)對(duì)白度產(chǎn)生明顯的影響，如鐵、鉻、鈷、鈰、銅、錳、釩、鉛等。雜質(zhì)的有害影響，不僅由于混入雜質(zhì)本身的顯色作用，而且由于雜質(zhì)離子，尤其是重金屬離子的存在，使鈦白粉晶格曲線扭成變形失去對(duì)稱(chēng)性而發(fā)生作用。金紅石型鈦白粉對(duì)雜質(zhì)的影響更為敏感，如氧化鐵在金紅石型鈦白粉中的含量大于0.003%時(shí)，就會(huì)呈現(xiàn)色彩，而在銳鈦型鈦白粉中的含量要大于0.009%才會(huì)發(fā)生色彩反應(yīng)。79.

雜質(zhì)影響TiO2顏色的極限值氧化物相應(yīng)顯色目測(cè)TiO2對(duì)雜質(zhì)影響的極限值氧化物相應(yīng)顯色目測(cè)TiO2對(duì)雜質(zhì)影響的極限值PbO灰100CeO黃15V2O5灰?guī)\藍(lán)70CoO灰?guī)ⅫS7MnO灰30Cr2O3褐帶微黃1.5Fe2O3微黃3080.2鈦白粉顆粒的形狀、大小和粒度分布都會(huì)對(duì)白度產(chǎn)生影響。鈦白粉的顆粒形狀要求外形輪廓光滑，不帶棱角，因?yàn)閹Ю饨堑谋砻鏁?huì)減弱對(duì)光的反射。粒子大小應(yīng)控制在0.2~0.4μm之間。即相當(dāng)于可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍（0.4~0.7μm）的一半，這樣才能獲得高的光散射能力，使其顏色顯得更白。其粒徑小于0.1μm時(shí)，晶體則是透明的；當(dāng)粒徑太大時(shí)，即產(chǎn)品中含有少量（0.1%~2%）粒徑為0.5μm以上的大粒子，就會(huì)降低顆粒對(duì)光的散射能力，就可能對(duì)顏料性能產(chǎn)生非常有害的影響。對(duì)于粒徑分布，則要求均勻，分布帶要狹窄。81.鈦白粉出現(xiàn)不理想的晶格結(jié)構(gòu)和出現(xiàn)混晶現(xiàn)象。82.顏料體積濃度PVC（pigmentvolumeconcentration）因?yàn)楦傻挠推崮な且环N三元結(jié)構(gòu)，各個(gè)成份之間的體積關(guān)系，對(duì)油漆性能有重要作用。顏料體積濃度是油漆內(nèi)的全部顏／填料對(duì)整個(gè)不揮發(fā)物的體積比。就白色油漆來(lái)說(shuō)：83.在稱(chēng)為臨界顏料體積濃度(CriticalPigmentVolumeConcentration,CPVC)的特定顏料體積濃度百分比時(shí)，油漆的許多物理性質(zhì)和光學(xué)性質(zhì)會(huì)突然變化?！愣?，臨界顏料體積濃度可以認(rèn)為是剛好有足夠的粘結(jié)劑涂蓋在顏料表面，填充顏料粒子之間的空隙時(shí)的顏料體積濃度。例如光澤、透氣性、多孔性、遮蓋力、著色強(qiáng)度和底彩這類(lèi)性質(zhì)都與顏料體積濃度有直接關(guān)系。84.在各種顏料濃度時(shí)，粒子之間的間隔85.顏料體積濃度對(duì)散射系數(shù)和遮蓋力消色力等性能的影響86.當(dāng)二氧化鈦的顏料體積濃度增加至10％以上時(shí)，由于二氧化鈦粒子的聚集會(huì)使繞射光的散射效率減少,這個(gè)效應(yīng)的結(jié)果會(huì)使遮蓋力降低，我們可以通過(guò)在每單位面積的干漆膜中恒定鈦白粉的量(降低漆膜厚度)來(lái)證明，見(jiàn)圖10a。圖10b中的曲線則表示對(duì)干膜厚度在不變的情形之下增加其顏料體積濃度，雖然會(huì)失去部分散射效率，但仍會(huì)增加其遮蓋力。直到增加至大約25％的顏料體積濃度為止，遮蓋力會(huì)因再加入二氧化鈦而減少，這是由于折射效率降低的速度比高濃度二氧化鈦所能補(bǔ)充的速度快，這個(gè)現(xiàn)象會(huì)持續(xù)到臨界顏料體積濃度為止，在這一點(diǎn)上，由于干膜平光遮蓋效應(yīng)，而使遮蓋力再度增加。87.散射系數(shù)與顏料體積濃度的關(guān)系88.顏料體積濃度與消色力的關(guān)系89.遮蓋力與顏料體積濃度的關(guān)系90.PVC含量對(duì)光澤度的影響91.從圖可見(jiàn)，顯示最高散射能的顏料體積濃度，隨著鈦白粉的粒徑大小變化。在顏料體積濃度較低的區(qū)域，散射取決于介質(zhì)單位體積中的鈦白粉粒子數(shù)。在某一顏料體積濃度，粒徑愈小含有的粒子數(shù)愈多，散射光就多。相應(yīng)地遮蓋力和消色力也較高。但在高顏料體積濃度區(qū)，由于粒子數(shù)甚多，粒子間距離減小，當(dāng)粒子間距小于入射光波長(zhǎng)的一半時(shí)，光學(xué)上就不能實(shí)現(xiàn)逐粒析象的要求，以致產(chǎn)生粒子密集現(xiàn)象，使散射能降低。此時(shí)，粒徑大的粒子，單位體積中的粒子數(shù)少，不易產(chǎn)生密集現(xiàn)象，所以散射能較高。比較粒徑不同的二氧化鈦的遮蓋力和消色力，可得到同樣的結(jié)果。92.表面處理與顏料體積濃度

防止二氧化鈦粒子在高顏料含量系統(tǒng)中擁擠的一個(gè)方法，就是在顏料表面加上涂膜，表面涂膜作用就像物理性間隔片，保持相鄰的二氧化鈦粒子的間隔，使其在顏料濃度增加時(shí)，繞射光的散射效率損耗減至最小程度。單位重量或單位體積的有涂層顏料比未有涂層顏料含有較少的二氧化鈦。而有涂層顏料的光線散射能力在某些顏料體積濃度高的油漆中也較高。93.顏色、顏料體積濃度和粒子大小粒子大小和二氧化鈦顏料體積濃度的綜合效應(yīng)對(duì)調(diào)色漆的顏色有很大的影響，如圖11所示。也許配色不當(dāng)，多半是由于使用粒子大小不當(dāng)?shù)亩趸佉约?或者沒(méi)有認(rèn)識(shí)到色相（底彩）是隨著二氧化鈦濃度變化而改變，而不是由于著色顏料的不正確組合所致。94.顏料體積濃度和不透明度的關(guān)系95.二氧化鈦的PVC%、薄膜厚度和不透明度的關(guān)系見(jiàn)圖5-25。說(shuō)明同一PVC%而薄膜愈厚其不透明度愈大。96.二氧化鈦的表面性質(zhì)及其設(shè)計(jì)97...theTiO2isALMOSTreadyforuse….BUT這時(shí)，TiO2

基本已可以使用了，但是…98.Energyfromthesunisabsorbed/吸收太陽(yáng)光TiO2hasphoto-activity/TiO2具有光學(xué)活性Energyconvertedintoelectricity/光能轉(zhuǎn)電能Energyreactswithenvironment/能量與環(huán)境發(fā)生反應(yīng)99.EncapsulationofTiO2/TiO2包覆..Precipitateaninorganicoxidethatinsulatesthesurface…..THEKEYISCOMPLETECOVERAGE沉積一層無(wú)機(jī)氧化物以隔絕表面…重要的是全部包覆100...ThemostcommonsurfacetreatmentisSiO2…最常見(jiàn)的表面處理是二氧化硅EncapsulationofTiO2/TiO2包覆..Organicisblockedfromsurface…有機(jī)物無(wú)法接觸表面..SiO2shellinsulatestheTiO2core…二氧化硅層保護(hù)二氧化鈦核..Holeandelectronrecombinewithoutescaping…電洞和電子再結(jié)合無(wú)法釋出101.TypesofEncapsulation包覆的種類(lèi)NOencapsulation:R-101無(wú)包覆：R-101102.TypesofEncapsulation/包覆的種類(lèi)Silicaencapsulation:R-105二氧化硅的包覆：R-105103.Al2O3SiO2(耐候性)

有機(jī)物表面處理潤(rùn)濕分散分散性抗絮凝易操作表面涂層之功能表面涂層TiO2

核Al2O3SiO2有機(jī)物表面處理

鈦白粉設(shè)計(jì)104.TiO2顏色底色遮蓋力TiO2無(wú)機(jī)氧化物氧化鋁氧化硅TiO2TiO2有機(jī)物成品成品粒徑

鈦白粉設(shè)計(jì)105.國(guó)外品牌與國(guó)內(nèi)品牌的差別國(guó)內(nèi)：大多數(shù)廠家品種單一國(guó)外：按照不同的用途量體裁衣以杜邦鈦白粉為例106.R-100 Untreated,CreamShade.Largestparticlesize.

無(wú)表面處理，帶黃口，具有最大粒徑R-101 Untreated,

NeutralShade.

無(wú)表面處理，中性的色口R-102 BulkFlowTreated,BlueTintShade.Flocculationresistance

具有適用于干粉的處理，帶藍(lán)口，抗絮凝R-103 Photostabilized,DiscolorationResistance,BlueShade.

給予光化學(xué)穩(wěn)定的處理，抗色變，帶藍(lán)口R-104 OrganicTreated,ExcellentProcessingandRheology,BlueTintShade.

有機(jī)處理，絕佳的加工性和流變性，帶藍(lán)口R-105 OrganicTreated,SuperiorDurability,NeutralShade

有機(jī)處理，絕佳的耐候性，中性的色口R-902/960HighDurability,CreamShade.

高耐候性,帶黃口Ti-PureGradesforPlastics

杜邦使用在塑料二氧化硅的規(guī)格

107.ExampleChoiceofTiO2TypesBasedonapplicationofTiO2/根據(jù)二氧化鈦的應(yīng)用ChoiceofTiO2Types二氧化鈦種類(lèi)的選擇108.Ti-Pure?PLASTICGRADES

ProductDescription產(chǎn)品規(guī)格縱覽TI-PURE?GRADEME