鈦白粉學(xué)名為二氧化鈦（TiO2），是一種白色無機顏料，具有最佳的不透明性、無毒、最佳的光亮度和白度，被認為是世界上最好的一種白色無機顏料。2016年的鈦白粉瘋漲，2017年，環(huán)保風(fēng)暴升級，對礦山企業(yè)全面稽查，停工停產(chǎn)是常態(tài)，原材料供應(yīng)更為緊張，促使鈦白龍頭相繼提價，鈦白粉市場“漲”聲一片。如何降低鈦白粉生產(chǎn)成本、尋求鈦白粉的替代品成為眾多粉企急需解決的難題。

　　無機填料具有資源豐富，價格低廉，毒性低，易加工等眾多優(yōu)點，被廣泛用于色母粒填充改性領(lǐng)域，在保證制品各項性能的前提下，有效降低制品的成品。如碳酸鈣、滑石粉、云母粉、硫酸鋇、高嶺土等，其中以碳酸鈣的應(yīng)用最為廣泛。

　　實際上鈦白粒子的顏料性能通過光學(xué)性能體現(xiàn)，光學(xué)性能主要取決于TiO2粒子的表面性質(zhì)，因此，TiO2粒子內(nèi)核對光學(xué)性能幾乎沒有貢獻。

　　如果能使用一種廉價易得的白色材料取代TiO2粒子內(nèi)核，則鈦白生產(chǎn)成本將大大降低。因此，鈦白替代品材料是指由結(jié)晶TiO2和其他材料構(gòu)成的復(fù)合體或復(fù)合材料。

　　鈦白粉的替代品究竟有那些？

　　1.無序混合型二氧化鈦復(fù)合顏料：指鈦白粉與其他白色顏料或白色填料經(jīng)粉體均混而成的復(fù)合體材料。該材料中結(jié)晶TiO2與復(fù)配的其他顏料或填料間靠靜電力、黏附力和范德華力實現(xiàn)微弱結(jié)合，復(fù)合體顆粒間、結(jié)晶TiO2顆粒之間、其他顏料顆粒間團聚現(xiàn)象嚴重。因而，以此形成的鈦白替代品材料的顏料性能較差，對鈦白的取代量較小。

　　2.有序凝聚型二氧化鈦復(fù)合顏料：指鈦白顆粒結(jié)晶TiO2與其他白色顏料或白色填料之間通過凝聚作用結(jié)合而成的復(fù)合粉體。

　　3.二氧化鈦包膜復(fù)合顏料：二氧化鈦包膜復(fù)合顏料：無機材料顆粒表面包覆結(jié)晶TiO2層形成無機顆粒-TiO2復(fù)合顆粒材料，即二氧化鈦包膜復(fù)合材料。這類材料由于表面呈現(xiàn)TiO2性質(zhì)，因此呈現(xiàn)較好的顏料性能，能以較大比例或完全取代鈦白粉加以應(yīng)用。與前兩種材料不同，無機顆粒-TiO2復(fù)合顆粒材料中以無機材料為主，TiO2比例較低。因此，此類替代品降低TiO2用量和使用成本十分顯著，目前有粒-粒改性包膜和化學(xué)沉淀包膜兩種制備方式。

　　粒-粒包覆改性工藝

　　粒-粒包覆改性法是強力機械研磨法生產(chǎn)復(fù)合鈦白粉的改進工藝，該法以碳酸鈣、高嶺土、煅燒高嶺土和重晶石等白色礦物粉體為包核基體，結(jié)晶TiO2（銳鈦礦型和金紅石型）為包膜物，采用白色礦物粉體濕法超細研磨和白色礦物粉體與結(jié)晶TiO2濕法共混研磨途徑，通過固體顆粒的分割細化、表面羥基化改造和機械力化學(xué)效應(yīng)導(dǎo)致的粒-粒包覆改性反應(yīng)等方式制備而成。

　　誰能真的替代鈦白，高嶺土、碳酸鈣、硅微粉？

　　化學(xué)沉淀反應(yīng)-熱處理晶化工藝

　　化學(xué)沉淀反應(yīng)-熱處理晶化工藝是制備二氧化鈦包膜復(fù)合材料的傳統(tǒng)方法，即將鈦鹽水解生成的水合二氧化鈦沉淀包覆在作為基體的無機顆粒表面，然后通過焙燒方式使二氧化鈦晶體化。形成表面具有晶體二氧化鈦改性層的復(fù)合顏料。

　　小結(jié)

　　所謂鈦白替代品，正是通過廉價的無機非金屬礦物作為內(nèi)核，在其表面包覆一層TiO2粒子而制得，以降低TiO2用量，進而降低成本。近年來，我國先后開發(fā)了以云母、高嶺土、滑石、硅灰石、碳酸鈣等非金屬礦為核心的復(fù)合鈦白粉，分別用于化妝品、涂料和造紙等行業(yè)。

　　不過，目前我國復(fù)合鈦白粉的研究還處于初級階段，產(chǎn)品性能不佳，最多只能代替鈦白粉的10%~20%用量，其主要原因是產(chǎn)品的遮蓋力等性能太低。