钛白粉在涂料中的应用进展
广西煤炭科学研究所 兰黄鲜
　　钛白粉是当今世界无可替代、性能最优异的白色颜料。在颜料界有“白色颜料王”之称。涂料行业是钛白粉的
最大用户。用钛白粉制造的涂料遮盖力高、着色力强、对介质的稳定性可起到保护作用，并能增强漆膜的机械强度
和附着力，防止裂纹、防止紫外线和水分透过、延长漆膜寿命等优点。
　　1．隔热作用
    钛白粉因结构致密，光学活性小，因此在隔热方面的贡献表现尤为突出，也受到国内外材料工作者的广泛关注。
　　贵州绥阳风华机器厂赵继华根据耐高温隔热涂料的耐热和隔热原理，设计了耐高温隔热涂料的配比，确定了最
佳的涂料配方。研究表明选择晶格致密、稳定的金红石型钛白粉作颜料，对大气中的氧、硫化氢、三氧化二硫、氨
都比较稳定，同时还具有良好的耐热性。西南科技大学材料科学与工程学院古咏梅等研究发现金红石型钛白粉的折
光指数为2.80，是遮盖力最好的颜料，隔热效果最好。武汉大学资源与环境科学学院祝小娟等根据涂料反射太阳热
的原理，以丙烯酸树脂为基料，以金红石型钛白粉、云母粉及空心玻璃微珠为原料， 制备太阳热反射隔热涂料。研
究表明金红石型钛白粉折射率高，对可见光有强烈的反射，所以隔热效果最好。中华制漆（深圳）有限公司邢俊等
采用红外高反射率的空心玻璃珠和彩色空心陶瓷珠制备得到复合型建筑反射隔热涂料，研究了颜填料及颜填料粒径
配比对涂料隔热效果及耐沾污性能的影响。结果表明，二氧化钛能有效提高涂层反射隔热性能，采用20％的二氧化
钛添加量能使隔热温差达到15 ℃左右，填料含量为12%时，具有良好的隔热增强效果，隔热温差为14.6 ℃。同济
大学 材料科学与工程学院王国建等研究了凹凸棒土、金红石型二氧化钛和高岭土对钢结构超薄膨胀型防火涂料的物
理性能、发泡状况以及耐火性能的影响。结果表明金红石型二氧化钛和凹凸棒土的加入有利于改善涂层的发泡状况
以及延长其耐火极限时间，所加入的填料中Ti所占比例越多其涂层的耐火性能越好。安徽省产品质量监督检验研究
院翁贤敏等通过对家用电冰箱HIPS/高光HIPS内胆遮光性能的研究，提出改善内胆遮光性能的措施，并加以应用取
得明显的效果。研究结果表明金红石型钛白粉对内胆的耐候性有非常好的保护作用。北京市虹霞正升涂料有限责任
公司刘成楼等以耐水、防锈乳液为基料，纳米复合铁钛粉为防锈颜料，金红石型钛白粉为光反射颜料，等多种功能
性助剂的配合下，研制出水性防腐蚀隔热涂料。结果表明加入适量的金红石型钛白粉，对提高涂膜的光热反射率有
很大贡献。北京化工大学材料科学与工程学院刘杰等研制了一种太阳热反射型隔热涂料，考察了成膜基料、隔热颜
料和填料的种类、颜基比及涂抹厚度对涂层隔热性能的影响。结果表明金红石型二氧化钛具有高的折光指数，对可
见光有强烈的反射，隔热效果较好。刘成楼等以氟碳乳液和自交联纯丙乳液为基料，以金红石型钛白粉为颜料，以
中空微珠和红外辐射粉为填料，制备的外墙涂料研究结果发现金红石型钛白粉对涂膜的耐候性和隔热降温性能有突
出贡献作用。青岛科技大学中德学院张宜恒等以丙烯酸弹性乳液为基料，以金红石型钛白粉、云母和空心玻璃微珠
等为颜填料制备了隔热保温涂料。结果表明二氧化钛能有效提高涂层反射隔热性能。
    2．提高附着力
　　钛白粉具有优越的密度、介电常数和折射率，用钛白粉制造的涂料不仅赋予被涂物体表面光亮洁白的色彩，而
且能提高其附着力。
　　陕西科技大学王永伟等以聚氨酯为基体，添加聚四氟乙烯、氧化铁、钛白粉等填料，研制出一种双组分常温固
化涂料。研究表明二氧化钛能提高涂层的附着力，赋予涂层优良的耐磨性能与优异的防腐蚀性能。大连理工大学环
境与生命学院袁用文等选用氨基树脂和丙烯酸树脂混合体系为基料，钛白粉和硅石粉为颜填料，制备超薄型钢结构
防火涂料，并研究了基料、颜填料用量对防火涂料防火性能的影响。结果表明颜填料的加入可以改善涂料的多种理
化性能，如提高涂料的机械性能、附着力、耐候性等。刘成楼等以硅丙乳液为基料，以APP等材料为膨胀阻燃体系，
以钛白粉及其他水性色浆为颜料，在多种助剂及添加剂的配合下，制备的膨胀型饰面防火抗菌涂料物化性能达到或
优于国家标准要求。研究发现钛白粉不仅遮盖力强、化学稳定性好，而且其粒子可成为泡核使发泡炭化层均匀致密。
在炭化层形成后期，钛白粉烧结物质在碳层表面形成白色覆盖层，对炭化层起增强和保护作用。新疆公路规划勘察
设计研究院窦小燕采用活性丙烯酸树脂与丙烯酸单体为基体，用引发剂交联固化，制备出具有低污染、耐磨、耐候
性好等特点的双组分道路标线涂料，研究表明配方中的钛白粉用量为12%时标线涂层具有有优异的标识性和反光性。
北京科技大学应用科学学院化学系郭中宝等以刚玉粉和钛白粉为颜填料，以环氧改性有机硅树脂为基料，制备了环
氧改性有机硅耐高温涂料。研究发现，适量的钛白粉对涂料的漆膜耐高温性能、附着力、耐冲击强度、表干时间、
实干时间有着积极的影响。吉林建设开发集团公司郭立凯等以丙烯酸醋酸乙烯共聚乳液作为基料，钛白粉为主要颜
填料，配以各种助剂配制而成水性建筑涂料，该涂料的附着力强，耐酸碱性、耐擦洗性、耐水性、耐冻融性好，制
备工艺和施工工艺简便，价格低廉。
　　3．防止紫外线和水分透过作用
　　钛白粉因具有良好的光散射能力， 对可见光具有最大的散射力，对紫外线的屏蔽起良好作用。
　　上海涂料有限公司技术中心晏莉等以高固体分飞机蒙皮涂料为研究对象，讨论了异氰酸酯固化剂类型、钛白粉
类型等助剂对涂料性能的影响，研究表明金红石型钛白粉具有强烈的吸收紫外光的功效，可以提高涂料的耐候性能。
上海常江化学有限公司濮建国等介绍了高性能高耐候粉末涂料的制备工艺及其涂膜的性能指标，讨论了聚酯、固化
剂、钛白粉等对涂膜耐候性的影响。研究表明采用硅包膜技术生产的金红石型具有优异的耐候性、抗粉化性和优越
的紫外线屏蔽作用。攀枝花钢铁研究曹建军等以金红石型纳米二氧化钛为抗紫外光老化添加剂改性聚酯粉末涂料，
采用TEM、XRD 等测试手段表征纳米二氧化钛的性能特征，并用UV-Vis分析金红石型纳米二氧化钛、锐钛型纳米二
氧化钛以及普通金红石型钛白粉的紫外-可见光特征谱。研究结果表明，纳米二氧化钛能够使聚酯粉末涂料的抗紫外
光老化性能得到较大幅度改善，并能赋予聚酯粉末涂料优异的耐候性能和延长产品的户外使用寿命，提升产品档次。
　　4．结  语
　　钛白粉的用途多种多样，随着经济的发展，各行各业对钛白粉的需求量急速增加的同时对钛白粉的功能化作用
的要求也越来越高。因此研究和发展深加工，开发新产品，从传统的应用领域转向高科技、新技术、高效益的领域，
如光催化剂纳米钛白粉、化妆品级纳米二氧化钛的应用及其他高精尖产品的研制显得尤为重要；或是通过对粉体的
表面改性，制备具有特殊用途的新型功能材料或成本较低的功能材料的代用品，从而提高其使用功能和经济价值也
是一条重要途径。