主要特性
物理
1）相對密度
在常用的白色顏料中，二氧化鈦的相對密度最小，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。[1]
2）熔點(diǎn)和沸點(diǎn)
由于銳鈦型在高溫下會轉(zhuǎn)變成金紅石型，因此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)為(1830±15)℃、富氧中的熔點(diǎn)為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)為為(3200±300)℃，在此高溫下二氧化鈦稍有揮發(fā)性。[1]
3）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。銳鈦型二氧化鈦的介電常數(shù)比較低，只有48。[1]
4）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，而且對缺氧也非常敏感。金紅石型二氧化鈦的介電常數(shù)和半導(dǎo)體性質(zhì)對電子工業(yè)非常重要，可利用該性質(zhì)生產(chǎn)陶瓷電容器等電子元器件。[1]
5）硬度
按莫氏硬度十分制標(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。
6）吸濕性
二氧化鈦雖有親水性，但其吸濕性不太強(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，還與表面處理與性質(zhì)有關(guān)。
7）熱穩(wěn)定性
二氧化鈦屬于熱穩(wěn)定性好的物質(zhì)。
8) 粒度
鈦白粉粒度分布是一個(gè)綜合性的指標(biāo)，它嚴(yán)重影響鈦白粉顏料性能和產(chǎn)品應(yīng)用性能，因此，對于遮蓋力和分散性的討論可直接從粒度分布上進(jìn)行分析。
影響鈦白粉粒度分布的因素較為復(fù)雜，首先是水解原始粒徑的大小，通過控制和調(diào)節(jié)水解工藝條件，使原始粒徑在一定范圍內(nèi)。其次是煅燒溫度，偏鈦酸在煅燒的過程中，粒子經(jīng)歷一個(gè)晶型轉(zhuǎn)化期和成長期，控制適宜的溫度，使成長粒子在一定范圍內(nèi)。最后就是產(chǎn)品的粉碎，通常對雷蒙磨的改造和分析器轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，控制粉碎質(zhì)量，同時(shí)可以采用其它粉碎設(shè)備，例如：萬能磨、氣流粉碎機(jī)和錘磨裝置。
晶體
二氧化鈦在自然界有三種結(jié)晶形態(tài)：金紅石型、銳鈦型和板鈦型。板鈦型屬斜方晶系，是不穩(wěn)定的晶型，在650℃以上即轉(zhuǎn)化成金紅石型，因此在工業(yè)上沒有實(shí)用價(jià)值。銳鈦型在常溫下是穩(wěn)定的，但在高溫下要向金紅石型轉(zhuǎn)化。其轉(zhuǎn)化強(qiáng)度視制造方法及煅燒過程中是否加有抑制或促進(jìn)劑等條件有關(guān)。
一般認(rèn)為在165℃以下幾乎不進(jìn)行晶型轉(zhuǎn)化，超過730℃時(shí)轉(zhuǎn)化得很快。金紅石型是二氧化鈦?zhàn)罘€(wěn)定的結(jié)晶形態(tài)，結(jié)構(gòu)致密，與銳鈦型相比有較高的硬度、密度、介電常數(shù)與折光率。金紅石型和銳鈦型都屬于四方晶系，但具有不同的晶格，因而X射線圖象也不同，銳鈦型二氧化鈦的衍射角位于25.5°，金紅石型的衍射角位于27.5°。金紅石型的晶體細(xì)長，呈棱形，通常是孿晶；而銳鈦型一般近似規(guī)則的八面體。
金紅石型比起銳鈦型來說，由于其單位晶格由兩個(gè)二氧化鈦分子組成而銳鈦型卻是由四個(gè)二氧化鈦分子組成，故其單位晶格較小且緊密，所以具有較大的穩(wěn)定性和相對密度，因此具有較高的折射率和介電常數(shù)及較低的熱傳導(dǎo)性。
二氧化鈦的三種同分異構(gòu)體中只有金紅石型最穩(wěn)定，也只有金紅石型可通過熱轉(zhuǎn)換獲得。天然板鈦礦在650℃以上即轉(zhuǎn)換為金紅石型，銳鈦礦在915℃左右也能轉(zhuǎn)變呈金紅石型。
化學(xué)
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反應(yīng)，對氧、氨、氮、硫化氫、二氧化碳、二氧化硫都不起作用，不溶于水、脂肪，也不溶于稀酸及無機(jī)酸、堿，只溶于氫氟酸。但在光作用下，鈦白粉可發(fā)生連續(xù)的氧化還原反應(yīng)，具有光化學(xué)活性。 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，這一性質(zhì)使鈦白粉即使某些無機(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。
應(yīng)急處理：隔離泄漏污染區(qū)，限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴防塵面具（全面罩），穿一般作業(yè)工作服。避免揚(yáng)塵，小心掃起，置于袋中轉(zhuǎn)移至安全場所。若大量泄漏，用塑料布、帆布覆蓋。收集回收或運(yùn)至廢物處理場所處置。
二氧化鈦(或稱鈦白粉)廣泛用于各類結(jié)構(gòu)表面涂料、紙張涂層和填料、塑料及彈性體，其它用途還包括陶瓷、玻璃、催化劑、涂布織物、印刷油墨、屋頂鋪粒和焊劑。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2006年全球二氧化鈦需求達(dá)460萬噸，其中涂料行業(yè)占58%、塑料行業(yè)占23%、造紙10%、其他9%。鈦白粉既可用鈦鐵礦、金紅石制取，也可用鈦渣制取。鈦白粉生產(chǎn)工藝有兩種：即硫酸鹽工藝和氯化物工藝,硫酸鹽法的技術(shù)比氯化物法簡單，可以用品位低和比較便宜的礦物。如今世界上約有47%產(chǎn)能采用硫酸鹽工藝，53%產(chǎn)能為氯化物工藝。
識別
物理方法：
最簡單的方法是比較手感，假鈦白粉較滑，真鈦白粉較澀。
水沖，手上沾點(diǎn)鈦白粉，假的容易沖掉，真的不容易沖掉。
取一杯清水，丟鈦白粉進(jìn)去，浮上來的為真，沉淀下去的為假(如果是活化改性的產(chǎn)品就不靈）。
化學(xué)方法：
摻了輕鈣或重鈣：加入稀硫酸或鹽酸，有氣泡可以使澄清石灰水變渾濁，因?yàn)樘妓徕}會與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳。
摻了立德粉：加入稀硫酸或鹽酸，有臭雞蛋氣味。
做成乳膠漆，加鐵紅，顏色深，說明遮蓋力差的為假或質(zhì)量很差的鈦白粉。
另外還有兩個(gè)比較好的方法：
利用同樣的PP+30%GF+5%PP-G-MAH+0.5%鈦白粉，強(qiáng)度越低，鈦白粉（金紅石）越真。
選擇一個(gè)透明樹脂，比如透明ABS+0.5%的鈦白粉，測量透光率，透光率越低，鈦白粉越真。
制造
鈦白粉制造方法有兩種：硫酸法(Sulphate Process)和氯化法(Chloride Process)。其中56%為氯化法產(chǎn)品，這種產(chǎn)品的70%以上又產(chǎn)自美國杜邦等鈦白粉大廠，其他國家包括中國的鈦白粉工廠仍以硫酸法為主。
硫酸法
將鈦鐵粉與濃硫酸進(jìn)行酸解反應(yīng)生產(chǎn)硫酸氧鈦，經(jīng)水解生成偏鈦酸，再經(jīng)煅燒、粉碎即得到鈦白粉產(chǎn)品。此法可生產(chǎn)銳鈦型和金紅石型鈦白粉。硫酸法的優(yōu)點(diǎn)是能以價(jià)低易得的鈦鐵礦與硫酸為原料，技術(shù)較成熟，設(shè)備簡單，防腐蝕材料易解決。其缺點(diǎn)是流程長，只能以間歇操作為主，濕法操作，硫酸、水消耗高，廢物及副產(chǎn)物多，對環(huán)境污染大。
氯化法
氯化法是用含鈦的原料，以氯化高鈦渣、或人造金紅石、或天然金紅石等與氯氣反應(yīng)生成四氯化鈦，經(jīng)精餾提純，然后再進(jìn)行氣相氧化；在速冷后，經(jīng)過氣固分離得到TiO2。該TiO2因吸附一定量的氯，需進(jìn)行加熱或蒸氣處理將其移走。該工藝簡單，但在1000℃或更高條件氯化，有許多化學(xué)工程問題如氯、氯氧化物、四氯化鈦的高腐蝕需要解決，再加上所用的原料特殊，較之硫酸法成本高。氯化法生產(chǎn)為連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)裝置操作的彈性不大，開停車及生產(chǎn)負(fù)荷不易調(diào)整，但其連續(xù)工藝生產(chǎn)，過程簡單，工藝控制點(diǎn)少，產(chǎn)品質(zhì)量易于達(dá)到最優(yōu)的控制。再加上沒有轉(zhuǎn)窯煅燒工藝形成的燒結(jié)，其TiO2原級粒子易于解聚，所以在表觀上人們習(xí)慣認(rèn)為氯化法鈦白粉產(chǎn)品的質(zhì)量更優(yōu)異。氯化法優(yōu)點(diǎn)是流程短，生產(chǎn)能力易擴(kuò)大，連續(xù)自動化程度高，能耗相對低，“三廢”少，能得到優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。其缺點(diǎn)是投資大，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對材料要求高，要耐高溫、耐腐蝕，裝置難以維修，研究開發(fā)難度大。
產(chǎn)品介紹
表一分析結(jié)果和物理性性質(zhì)
TiO2(重量%,最小) 96
Al2O3(重量%,最小) 3.2
有機(jī)物處理 (重量%碳) 0.
比重 4.1
平均粒徑 (微米) 0.23
吸油量 (克/100克) 14.0
PH (水性漿料) 6.5
電阻 (千歐.厘米,最小) 4
R-103的特殊藍(lán)色相在用于象ABS那樣的天然有色樹脂時(shí)具有特別價(jià)值.與中性色相的鈦白粉相比,最多可節(jié)省30%的用量就能使最終產(chǎn)品達(dá)到同樣要求.
R-103獨(dú)特的氧化鋁表處理,使之具有優(yōu)秀的抗褪色性:
R-103的揮發(fā)性能適用于所有的應(yīng)用所用的加工工藝,除了高溫聚乙烯淋膜和聚乙烯擠出涂膜.如果有上述要求,建議使用Ti-Pure R-101、R-104。
使用建議
Ti-Pure R-103是一種優(yōu)秀的通用型鈦白粉,它適用于所有樹脂體系:
表二一性質(zhì)般
遮蓋力 高
色相 非常藍(lán)
在下列物料中的分散性:
增塑PVC樹脂 優(yōu)
塑溶膠 一般
干混合工藝 好
熔融混合料 優(yōu)
抗絮凝作用 非常好
抗褪色作用 優(yōu)
耐候性 好
對于應(yīng)用在那些要求高遮蓋力,非常藍(lán)的色相,優(yōu)良的分散性和抗褪色性的聚烯烴或工程塑料中時(shí),R-103是極其出色的.它的表面處理使其可用于鉛鹽穩(wěn)定的PVC體系中,在外用場合也僅提供有限的粉化.
Ti-Pure R-103符合NSF國際標(biāo)準(zhǔn),適合用于塑料管材.
杜邦Ti-Pure? R-104 是一種用氯化法制取的金紅石型二氧化鈦顏料。它專門設(shè)計(jì)為高顏料含量的熱塑性色母料提供卓越的熔融流動性。 R-104 兼具高著色力和藍(lán)色相。在應(yīng)用于高溫?cái)D出成型和淋膜產(chǎn)品時(shí)，具有優(yōu)良的抗孔裂性。
杜邦Ti-Pure? R-104 主要設(shè)計(jì)用于塑料，特別適用于需要高濃度顏料的熱塑性色母料，以及要求對熔融流動影響最小的產(chǎn)品系列。綜合以下性質(zhì)，使得杜邦Ti-Pure? R-104 對顏色配制極有價(jià)值。
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
TiO2含量，%≥97
　　亮度，%≥95
　　消色力，≥100
　　105℃揮發(fā)物。%≤0.5
　　水懸浮物Ph6.0-8.0
　　吸油量，g/100g≤24
　　篩余物（0.045mm篩孔），%≤0.05
　　水萃取液電阻率，Ω.m≥60
　　金紅石含量，%≥97
　　包裝：25公斤多層紙袋（內(nèi)層塑料袋），或1000公斤大型袋裝。

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