一、前言

钛白粉是一种无机白色颜料，主要成分为二氧化钛，按晶体形态可分为板钛矿、锐钛及金红石三种类型。由于具有折射率高、消色力强、白度高、无毒和稳定性好等优点，钛白粉被广泛应用于涂料、塑料、造纸及油墨等行业，其中用量最大的为涂料行业，约占60%。

不论溶剂型还是水性涂料，若使用了钛白粉，其作用不仅仅是遮盖和装饰，更重要的作用是改善涂料的物化性能，增强化学稳定性，以至提高遮盖力、消色力、防腐蚀性、耐光、耐候性，增强漆膜的机械强度和附着力，防止裂纹，防止紫外线和水分的透过，从而推迟老化，延长漆膜寿命。同时还可节省用料和增多品种。

二、钛白粉的粒径对涂料遮盖力的影响

钛白粉颗粒形状及大小的不同，对光线的散射程度大不相同，是影响钛白粉遮盖力的关键因素。研究表明，在相同条件下，当钛白粉粒径为160～350nm时，即粒径约为可见光波长的0.4～0.5倍时，其对光线有较强的散射能力，在应用中将直接影响涂料的遮盖力。

在涂料体系中，若成膜物质不足够完全包覆钛白粉颗粒，则会使钛白粉颗粒之间相互接触、团聚，在某种程度上相当于钛白粉粒径增大，而使得涂料遮盖力下降。

三、钛白粉的分散性对涂料遮盖力的影响

  在涂料领域中，粉体颗粒的分散程度在很大程度上决定着产品性能。涂料在生产时，钛白粉的分散要经过润湿、砂磨及分散过程。

       钛白粉在涂料中呈稳定的悬浮状态会提高涂料的遮盖力，然而由于钛白粉有一定活性，使用的体系环境对其分散会有一定影响，容易出现絮凝、沉淀、悬浮等不良分散状态，所以分散程度的好坏也影响涂料的遮盖力。

四、分散剂的用量对涂料遮盖力的影响

       钛白粉在分散时，由于其粒子相对填料较小，趋向于粒子凝聚，因此分散剂的选择和用量将会影响钛白粉分散性，同时影响着漆膜的遮盖力。有实验表明，颜填料的分散程度随分散剂用量的增加而提高，分散性提高使得颜填料粒径的分布范围缩小，粒径变小，从而漆膜的遮盖力提高。

五、涂料用钛白粉的可持续发展途径

   钛白粉作为一种高效的光散射颜料，为涂膜提供了优异的白度和遮盖力。随着汽车工业、建筑工业以及水性涂料市场的迅速崛起，钛白粉的总体需求量也日益剧增。

      由此带来的资源、能耗以及环境等制约问题也越来越突出。提高钛白粉产业的可持续发展能力迫在眉睫。

       除了需要推进钛白粉生产新工艺及新技术的发展外，涂料生产商也需要积极探索如何提高钛白粉的使用效率，或者寻求新的替代物，以降低钛白粉的用量。

1、提高钛白粉使用效率

     在实际应用中，钛白粉的团聚或者絮凝现象导致即使在钛白粉含量较高的情况下，也无法获得理想的遮盖。因此，提高钛白粉的光散射效率成为研究的热点话题。Michael结合蒙特卡罗模拟方法阐述了在涂料配方中采用细填料等体积取代粗填料时，钛白粉粒子间将获得更多的空间阻隔，从而有效的提高涂膜的遮盖力。

         随着填料粒径的减小，钛白粉颜料被更好的阻隔开，提高了钛白粉的光散射效率。这意味着获得同样的遮盖力，钛白粉的使用量会减少。这种钛白粉的空间阻隔也被称为“颜料稀释”效应。然而，被稀释的钛白粉粒子也存在着重新聚集的可能性。2013年，陶氏化学因成功开发EVOQUE预复合聚合物技术而赢得了美国总统绿色化学挑战奖。

        普通涂料钛白粉粒子间距离过于亲近会发生光散射区域重叠，使得效率降低。而预复合聚合物在涂料中固定于钛白粉粒子表面，形成有效的空间阻隔，从而改进了涂料中钛白粉粒子的分布状况与光散射效率，提高了涂膜的遮盖力，并能够将涂料配方中钛白粉用量降低20%，以更少的成本达到同样甚至更好的遮盖效果。

        此外，预聚合复合物的添加还有助于改善涂料的耐沾....