钛白粉的光学性能

世上无难事，只要肯攀登
钛白粉的光学性质——遮盖力
遮盖力是指当一件物料涂以某种涂料时，涂料中的颜料能遮盖被涂物体表面的底色，使这种底色不能再透过涂料而显露出来的能力。

如果要涂同一块表面，所用颜料的遮盖力越大，则需用的颜料量便越少，遮盖力的表示方法是每平方厘米被涂物体的表面积，在达到完全被遮盖时，需用颜料的最低质量。

其公式如下：
颜料的遮盖力越大，则这个数值就越小。

遮盖力也可以用每克颜料能遮盖被涂物体的表面积来表示，就是上一种表示方法的倒数。

这种方法表示的颜料遮盖力越大，则其数值便越大，涂膜可以越薄，所需的涂料量便越小。

油漆的遮盖能力可以定义为其遮盖背景对比颜色的能力。

遮盖效应主要是由于二氧化钛导致的散射或由于有色物质的存在而引起的吸收，在两种原因以使人射光强度减退时，就出现遮盖现象。

图1 表示了完全和不完全的遮盖。

二氧化钛颜料在工业中最重要的作用，在于利用它被分散到介质中的不透明性能，可以达到遮盖的效果。

颜料的遮盖力不仅取决于它的晶体结构、折射率和对光的散射能力，而且也取决于它对光的吸收能力。

但是二氧化钛和其他白色颜料一样，由于它对光的吸收能力很小，虽然光的吸收对遮盖力有影响，但没有散射能力影响大，因此其遮盖力主要受散射力的影响和着色力一样，也受颜料的折射率、粒径、粒径分布和分散性能的影响。

折射率大的颜料有较大的遮盖力(HP)，从下式可以看出，遮盖力与面积成正比，颜料与展色剂的折射率之差越大，遮盖力也越高。

钛白粉
钛白粉是目前世界上公认的最好的白色颜料，化学成分为二氧化钛（TiO2 ）为无毒的白色粉末，是一种化学性质十分稳定的偏酸性两性氧化物，钛白粉有较高的介电常数和优良的半导体性能，相对密度低热稳定性好，吸湿性小。

有很好的光化学性。

我公司生产的钛白粉分为锐钛型（A）和金红石型（R）两个类型。

我公司生产的锐钛型二氧化钛颜料有JDA-100和JDA-120两种，这两种型号为国标通用型钛白，他们具有纯度高、粒子细小均匀、光学性能好、消色力高、遮盖力强且吸油量低、分散性高并且有很好的展色能力等优点，用它生产的涂料色彩鲜艳，不透明度高、涂层薄、用量少并且有耐酸碱等化学稳定性和耐热性。

产品主要用于涂料、油墨、橡胶、玻璃、化妆品、塑料和造纸等工业。

另外我公司可根据顾客要求定制不同标准的产品。

金红石型二氧化钛颜料经过有机无机等不同的包膜处理使其性能更优越除具有锐钛型二氧化钛的有点外，还具有更好的耐候性和遮盖力。

产品主要用于高级工业涂料、有光乳胶涂料，有较高消色力和耐晒要求的橡胶材料，高级纸张涂层和蜡纸等。

世上无难事，只要肯攀登钛白粉的光学性质——着色力（消色力）着色力是二氧化钛的重要特性指标，就是二氧化钛与另一种颜料混合后，能够得到混合物显示它本身颜料的能力。

有时为了区别白色颜料和着色颜料，把着色颜料的着色能力称为着色力，把白色颜料的着色能力称为消色力，也就是说对白色颜料而言，它与深色颜料混合后，混合物的颜色越浅，表示它的消色力越强。

消色力的测定方法有两种。

(1)相对消色力法通常是将样品（钛白粉）和另一种作为标准样的样品（钛白粉）分别与展色剂（群青或与炭黑）混合后，用亚麻仁油研磨，然后将样品与标准样品比较颜色的深浅，样品达到标准样品的百分率。

(2)国外商业上有时习惯用雷诺值(Ranolds)表示着色力。

雷诺值是将炭黑的群青与油加人等量的标样和试样中，直到二者明度一致时，根据试样中所加人着色剂的量，在已标定的指数表中读取相应的数值。

在用二氧化钛与有色颜料进行配色时，着色力（消色力）高的二氧化钛用的数量较少。

着色力是颜料对光的吸收和散射的结果。

二氧化钛是一种白色颜料，对光的吸收非常小，不像有色颜料，光的吸收起着重要的作用，因此其着色力（消色力）的大小，主要取决于它对可见光的散射能力，散射力大，着色力（消色力）高。

因此它与白度不一样，白度是吸收系数K 和散射系数S 二者的函数，而着色力（消色力）仅仅是散射系数S 的函数。

从下表中可以看出，二氧化钛在白色颜料中折射率最高，因而着色力（消色力）也高于其他白色颜料，两种晶型的二氧化钛，由于金红石型折射率比锐钛型的大，着色力（消色力）也高于锐钛型二氧化钛，各种常用白色颜料折射率与着色力的比较见下表.同遮盖力一样，二氧化钛的着色力（消色力）与二氧化钛的粒径、粒径分布和分散性有较大的影响。

消色力的几个有关因素：①消色力的大小与它的。

纳米二氧化钛一、简介纳米二氧化钛是金红石型白色疏松粉末，屏蔽紫外线作用强，有良好的分散性和耐候性。

可用于化妆品、功能纤维、塑料、涂料、油漆等领域，作为紫外线屏蔽剂，防止紫外线的侵害。

也可用于高档汽车面漆，具有随角异色效应。

纳米级二氧化钛，亦称钛白粉。

物理性质为细小微粒，直径在100纳米以下，产品外观为白色疏松粉末。

具有抗线、抗菌、自洁净、抗老化性能，可用于化妆品、功能纤维、塑料、油墨、涂料、油漆、精细陶瓷等领域。

纳米二氧化钛主要有两种结晶形态：锐钛型（Anatase）和金红石型（Rutile）。

金红石型二氧化钛比锐钛型二氧化钛稳定而致密，有较高的硬度、密度、介电常数及折射率，其遮盖力和着色力也较高。

而锐钛型二氧化钛在可见光短波部分的反射率比金红石型二氧化钛高，带蓝色色调，并且对紫外线的吸收能力比金红石型低，光催化活性比金红石型高。

在一定条件下，锐钛型二氧化钛可转化为金红石型二氧化钛。

二、分类1.按照晶型可分为:金红石型纳米钛白粉和锐钛型纳米钛白粉。

2.按照其表面特性可分为：亲水性纳米钛白粉和亲油性纳米钛白粉。

3.按照外观来分：有粉体和液体之分，粉体一般都是白色，液体有白色和半透明状。

三、功能纳米TiO2具有十分宝贵的光学性质，在汽车工业及诸多领域都显示出美好的发展前景。

纳米TiO2还具有很高的化学稳定性、热稳定性、无毒性、超亲水性、非迁移性，且完全可以与食品接触，所以被广泛应用于抗紫外材料、纺织、光催化触媒、自洁玻璃、防晒霜、涂料、油墨、食品包装材料、造纸工业、航天工业中、锂电池中。

1.、杀菌功能在光线中紫外线的作用下长久杀菌。

实验证明，以0.1mg/cm3浓度的锐钛型纳米TiO2可彻底地杀死恶性海拉细胞，而且随着超氧化物歧化酶（SOD）添加量的增多，TiO2光催化杀死癌细胞的效率也提高。

对枯草杆菌黑色变种芽孢、绿脓杆菌、大肠杆菌、金色葡萄球菌、沙门氏菌、牙枝菌和曲霉的杀灭率均达到98%以上；用TiO2光催化氧化深度处理自来水，可大大减少水中的细菌数，饮用后无致突变作用，达到安全饮用水的标准；在涂料中添加纳米TiO2可以制造出杀菌、防污、除臭、自洁的抗菌防污涂料，应用于医院病房、手术室及家庭卫生间等细菌密集、易繁殖的场所，可净化空气、防止感染、除臭除味。

世上无难事，只要肯攀登
钛白粉的光学性质——白度
颜色是由物质对可见光中不同波长的光波被吸收程度不同而形成的。

日
光是由许多波长不同的光波组合而成，每一种波长的光具有它特定的一种颜色，各种不同颜色的光组合起来，就成为白色。

物体在可见光［波长（λ）在0.39-0.77μm的电磁波〕下所呈现的不同颜色，是物体对可见光中不同波长的光波进行不同程度的吸收和反射后所形成的。

所谓“白度”，就是物质对可见光吸收和反射两部分之比，它又综合了色调和亮度两种光学效果，根据库伯尔卡一芒克(Kubelka-Munk)理论，无限厚的涂膜（不透明膜）的亮度或反射率R∞与颜料对光的吸收系数K 和散射系数S 呈如下函数关系：
由上式可知R∞与K/S 成反比，K 减小，S 增大，白度和亮度就增大。

影响二氧化钛白度的因素是复杂的，在钛白粉生产中，具有实际意义的是二氧化钛中的杂质含量和粒径与粒径分布。

因此为了提高白度，除了尽可能地减少杂质含量，提高化学纯度，避免二氧化钛晶格出现缺陷来降低K 值外，同时还要调整和控制二氧化钛的粒径和粒径分布，增强其分散性，提高S 值才行。

从下图中可以看出二氧化钛的光散射能、光吸收能及反射率与光线波长之间的关系。

影响钛白粉白度的主要因素如下。

(1)钛白粉中有害杂质的种类和含量即使有害杂质含量甚微，也会对白度产生明显的影响，如铁、铬、钻、铈、铜、锰、钒、铅等。

杂质的有害影响，不仅由于混人杂质本身的显色作用，而且由于杂质离子，尤其是重金属离子的存在，使钛白粉晶格曲线扭曲变形失去对称性而发生作用。

金红石型钛白粉对杂质的影响更为敏感，如氧化铁在金红石型。

钛白粉的原理和应用有哪些一、钛白粉的原理钛白粉是一种重要的白色无机颜料，广泛应用于各个行业。

它主要由二氧化钛（TiO2）组成，是一种具有特殊晶体结构和优异光学性能的材料。

钛白粉的原理包括以下几个方面：1. 光学性能钛白粉具有高折射率和高散射能力，能够使光线在钛白粉颗粒中发生多次反射和散射。

这种散射现象导致光线在材料中传播的路径变长，使得大部分可见光被散射，形成出色的白色颜料效果。

2. 隐蔽性钛白粉具有良好的隐蔽性，能够有效地覆盖和隐藏底层的颜色和瑕疵。

这是由于钛白粉的高散射能力，能够遮盖住底层材料的颜色，使表面呈现出纯白色。

3. 化学稳定性钛白粉具有优异的化学稳定性，能够在各种环境下长时间保持其物理和化学性能。

它不受光、热以及一般化学性质的影响，因此可以广泛应用于不同领域。

二、钛白粉的应用钛白粉在各行各业都有广泛的应用，以下是钛白粉的主要应用领域：1. 涂料工业钛白粉是涂料工业中最重要的白色颜料之一。

在涂料中加入适量的钛白粉，可以提高涂层的遮盖力、光泽度和稳定性。

钛白粉还能够吸收紫外线，起到防止光的老化和保护底层物质的作用。

2. 塑料工业钛白粉在塑料制品中的应用越来越广泛。

由于其高隐蔽性和光学性能，加入适量的钛白粉可以提高塑料制品的白度、光泽和外观。

同时，钛白粉还能够改善塑料制品的耐候性和耐老化性能。

3. 造纸工业钛白粉在造纸工业中用作填料，可以提高纸张的白度和光泽度，增加纸张的质感和触感。

钛白粉还能够阻挡紫外线的穿透，减少纸张的老化和劣化现象。

4. 食品工业钛白粉在食品工业中用作着色剂和增白剂。

它被广泛应用于食品加工过程中的奶制品、调味品、糕点等产品中，能够提供纯白的外观和增加食品的吸引力。

5. 医药工业钛白粉在医药工业中被用作药片涂料的着色剂。

钛白粉能够提高药片的外观质量和口感，同时还能够起到保护药品的作用，防止药品受潮、氧化和光照的影响。

6. 日化工业钛白粉在日化工业中被广泛应用于化妆品、洗衣剂、牙膏等产品中。

钛白粉技术应用中心为什么使用钛白粉二氧化钛（钛白粉）是在涂料行业中广泛使用的及其重要的白色颜料。

杜邦钛白粉能够有效地散射可见光而赋予制品白度、亮度及不透明度。

杜邦™钛白粉通过广泛地反射光线来增强漆膜的不透明性。

白色颜料能够强烈地散射或折射光线并造成这种反射。

所有的可见光在通过白色颜料时都将被反射，从而使漆膜显得不透明、洁白和明亮。

杜邦TM钛白粉将最程度地增强遮盖能力，耐候性能，提高着色强度，并确保任一批次之间的一致性。

杜邦™拥有您所需要的高科技，在全球众多钛白粉制造商中，其生产能力、产品质量和技术支持等方面均排名第一。

钛白粉有两种晶体结构存在：金红石型和锐钛型。

不过，金红石型钛白粉颜料能够更有效地分散光，同锐钛型钛白粉相比具有更强的稳定性和出色的耐久性。

提高着色力什么是着色力着色力衡量着色剂改变漆膜颜色的能力遮盖力和着色力是用来描述白色颜料的光散色效率的两种光学性能。

遮盖力衡量钛白粉增强白色漆膜不透明性的能力；而着色力则描述其增加有色涂料颜色的白度和亮度的能力。

着色力测试是指当某白色漆料的反射率被特定一彩色颜料调到50%时，钛白粉光散射能力相对于彩色颜料光吸收能力的贡献。

为确保絮凝不对着色力的结果造成干扰，我们建议在衡量着色力的同时，通常需要衡量絮凝作用，比方说在部分干燥的有色涂料上进行擦亮测试。

遮盖力最大化遮盖力是一种光学性能，用来描述白色颜料的光散射效率。

颜料的遮盖力用来衡量其遮盖对比色背景的能力。

白色颜料散射所有波长上的可见光，反之，彩色颜料吸收特有波长上的可见光。

粘合剂媒介里颜料的良好散性能强烈地影响涂料的遮盖力，而颜料粒子的凝聚性则会降低颜料的遮盖力。

使用钛白粉使遮盖力最大化？涂料中低遮盖力由以下因素导致：不充分的解团聚颜料絮凝作用增强耐候性什么是耐候性耐候性是用于描述有色涂料的外观和功能价值所发生各种变化的术语。

它涵盖全面的外部使用能力，比如颜色和光泽的保留率，粉化、粘结性和漆膜的完整性。

钛白粉的构成类型及性质指标工业上使用的国产钛白粉有两种类型，一种是锐钛型(Anatase)，简称A型;另一种是金红石型(Rutile)，简称R型。

影响国产钛白粉质量及应用效果的因素有很多，工业上常用以下这几个指标来衡量国产钛白粉性质：白度、折射率、遮盖力、消色力、光泽度、吸油量、耐候性、分散性等。

1.涂料行业理想国产钛白粉特征用国产钛白粉制造的涂料，因为锐钛型晶体结构不如金红石型致密，折射率低于金红石型，因而其遮盖力和消色力比金红石型低20-30%，耐久性也远不如金红石型，故涂料工业主要用的是金红石型国产钛白粉。

而锐钛型国产钛白粉易粉化、易泛黄，一般只用于室内涂料或底漆，其用量只占涂料所用国产钛白粉的30%。

①白度：国产钛白粉白度，会直接影响涂膜的外观。

2.塑料行业理想国产钛白粉特征①消色力强：消色力决定相同塑料制品颜色使用的钛白量，消色力强则添加量低，相比于使用消色力差、添加量高的国产钛白粉，更有可能降低生产成本。

②白度：决定钛白含量相同的浅色(白色)塑料制品的外观，可根据塑料制品的外观要求合理选择不同白度的钛白。

③分散性高：塑料制品中的颜填料添加量越大，树脂比例越小时，塑料制品的强度便越高、生产成本越低，但同时各组分间的相容性和润滑性便越差;这就容易导致塑料制品表面粗糙及色泽不均匀。

选用分散性好的国产钛白粉可以降低生产成本，提高制品的光滑度和光泽度。

④遮盖力强：遮盖力好的钛白，生产出来的塑料制品更轻更薄。

⑤耐温耐候性好：塑料制品生产加工过程一般都需要在高温熔融状态下进行，这就要求所用国产钛白粉具有较好的耐温耐候性，否则会造成颜料迁移和产生气孔，影响塑料制品的表面质量和物理强度。

另外，室外使用的塑料制品以及塑料门窗等须具备抗紫外线性能，需要保证国产钛白粉的耐光耐候性。

⑥干粉流动性强：塑料制品生产加工过程大多为流水线操作，若干粉流动性差，就会在传输带上滞留或堵塞筛孔，影响塑料制品质量。

3.油墨行业理想国产钛白粉特征在油墨生产中，不同类型的油墨产品对国产钛白粉具体的质量要求是不同的，但因金红石型国产钛白粉比锐钛型国产钛白粉的遮盖力好，所以在油墨生产中一般都用金红石型国产钛白粉。

二氧化钛的光学性质和钛白的颜料性能TiO2的光学性质与钛白的颜料性能密切相关，钛白的颜料性能是TiO2光学性质的具体体现。

诸如反射率、折射率、色调、荧光性、光色互变性等属于光学性质，与钛白颜料的遮盖力、消色力、光泽、白度、耐候性、不透明度、色相、耐光性等息息相关，都是光学作用的结果。

1、二氧化钛的光学性质二氧化钛的主要光学性质列于表10-3。

二氧化钛的折射率表示TiO2，晶体对光的折射能力，又称折射指数，随其晶型和光波长不同而发生变化。

在可见光蓝光末端，TiO2折射率增加，而在黄光和红光区则降低。

金红石型的折射率比锐钛型高。

在可见光内，TiO2晶体几乎发生等辐散射，使人的视觉为白色感觉。

这是因为TiO2的结构稳定，可见光的激发作用并不能使电子获得足够能量引起注目的跃迁，因此具有很低的吸收作用和很高的散射能力。

但紫外光则引起了TiO2，晶体的强烈吸收。

值得指出的是钛白粉的某些光学性能(如吸收和散射能力)不是固定不变的，它与钛白中的杂质和颗粒状态有关。

因此，人们可以通过提高钛白的纯度和改善其颗粒状态来提高铁白的一些颜料性能。

2、钛白的颜料性能A、白度钛白是当今最佳白色颜料。

它的光学和颜料性能都优于其他白色颜料(表10-4)杂质影响TiO2。

颜色的极限值见表10-5。

金红石型TiO2比锐钛型TiO2，更易吸收波光，对杂质的影响更为敏感，所以对金红石型钛白的杂质含量要求更为严格。

当锐铁型钛白混有金红石型时，其白度会降低。

所以，锐钛型钛白中的锐铁型率越高，其白度也就越好。

白度与颜料对光的吸收系数K和散射系数S成函数关系。

K/S值越小，即K值越小S值越大，则颜料的白度就越好。

对同一种颜料，其S值的大小取决于颜料的粒度、粒度分布和颗粒形状。

从理论上讲，颜料颗粒粒径为可见光半波长时，对光的散射率最高。

可见光波长为0.4~0.7um，因此颗粒粒径为02~0.35m时，在可见光中具有最高的散射率。

粒径较小的粒子具有大的短波光散射率，粒径较大的粒子具有大的长波光散射率。