科慕公司的前身是杜邦公司的钛白事业部，2015年钛白粉事业部从杜邦公司分离的。杜邦公司是在20世纪30年代步入钛白粉行业的，氯化法钛白粉工艺技术是由杜邦公司在上世纪50年代首先实现工业化的。公司2018年的钛白粉产能是120.2万吨。

二氧化钛晶格种类有两种：金红石型（Rutile）和 锐钛型（Anatase）。二氧化钛颜料制造有两种工艺：氯化法和硫酸法。

目前科慕公司只用于氯化法生产R型二氧化钛。其工艺是将高纯四氯化钛在高温下氧化，生成二氧化钛。在氯化法的氧化阶段严格控制工艺参数可以控制颗粒大小和晶型，生产有高遮盖力、高亮度、高着色强度的钛白粉。

2FeTiO₃十7Cl₂十3C → 2TiCl₄十2FeCl₃十3CO₂
TiCl₄十O₂ → TiO₂十2Cl₂

对于金红石型的二氧化钛，为了获得不同用途上的最佳性能，表面都需要进行包覆处理。通常无机处理采用湿加工方法对二氧化钛表面包膜，包括钛、硅、铝、锆、磷、锰的水合氧化物在二氧化钛颜料粒子表面上包覆，也可以使用水合氧化物组合的方式。

一、为什么金红石型钛白粉要进行后处理?

钛白粉的颜料性能（遮盖力、光泽度等）主要取决于二氧化钛颗粒形貌和粒径大小及粒径分布；钛白粉的应用性能（分散性、耐候性、耐光性等）主要决定于表面包覆物质种类、形式、数量等。钛白粉后处理的关键是包膜工艺控制，包覆条件不同，导致包覆膜的质量也不一样，进而导致性能不一样。例如在水和许多有机体系中的分散作用，耐粉化性，遮盖效率，因热或光还原所引起的褪色性等都会有所改善。通常一种简单的表面处理配方，不能生产出对各种油漆都具有最大使用价值的颜料，因而生产上要根据钛白粉的应用领域进行不同的后处理。理论上讲，氯化法采用相同工艺参数生产的二氧化钛应该是没有差别的，只是因为后处理不同导致了钛白粉颜料具有很多不同牌号。如果一个企业只有单一牌号的钛白粉，远远不能够满足下游应用领域的要求。

右图是二氧化钛表面包覆致密SiO₂高分辨透射电镜照片。淡色是SiO₂包膜，深色是TiO₂。

二、包膜种类对钛白粉性能的影响

1.硅包膜：提高耐候性。根据包膜工艺条件不同，分致密硅膜和疏松硅膜。

2.铝包膜：提高分散性。pH对铝膜有重要的影响。酸性包非晶型铝，完美封装膜，提高中等耐候性。弱碱性包伯姆石型铝，形成枝状膜提高分散性。强碱性包拜耳石型铝，结晶度高，吸油量较大，影响分散性，对钛白粉颜料性能不利。

3.有机包膜： 有利于润湿分散性，提高在应用领域的相容性。常见的有多元醇（TMP、TME），有机硅类，有机胺（单异丙醇胺）类。

三、科慕钛白粉不同牌号的表面处理的特点

（1）科慕公司主要品牌及产品

注：R-700、R-902、R-931、R-941、R-100、R-102、R-108、R-794、R-795、R-796已停产。

科慕公司主要产品包膜指标：

科慕公司主要产品包膜示意图

说明：不同应用领域二氧化钛粒径分布情况（TEM测定的粒径分布）：

四、不同牌号钛白粉的特点和应用领域

（一）涂料行业

涂料工业是钛白粉第一大用户。钛白粉具有遮盖力高、着色力强等特点，是各类涂料的重要组分，甚至有的涂料钛白粉含量高达25％。随着建筑领域的发展，涂料工业不仅从数量上需要更多的钛白粉，而且对质量和品种也有越来越高的要求。

科慕涂料用钛白粉选用原则：

科慕涂料用钛白粉光泽度与耐候性趋势图：

涂料用科慕（杜邦）钛白粉应用领域：

（二）塑料行业

塑料是目前钛白粉的第二大用户，该领域对钛白粉的遮盖力、亮度、颜色效应、防止紫外光降解等性能的要求尤为严格，科慕（杜邦）公司开发了多款用于塑料行业的专用产品。

塑料用科慕钛白粉应用领域：

（三）造纸行业

科慕（杜邦）公司适用于造纸行业的钛白粉牌号为R-796＋，具有不透明度高和留着性能极佳的特点，适用于高、低压素色纸，木纹纸以及印刷装饰纸。该产品在不同的水环境下具有优异的遮盖力并保持良好的留着性能，呈现中性偏蓝白色相，在碱性水系统中非常容易分散，并具有极佳的质量稳定性，广泛应用于中性pH值环境中。

五、总结

虽然市场上其它品牌的钛白粉众多。但是科慕（杜邦）钛白粉的遮盖力、分散性及蓝白色相是其它品牌都无法超越的。同时虽然每个生产厂家都会做出很多牌号，但是在市面上主推的也就2～3个牌号。而科慕（杜邦）无论是塑料还是涂料用钛白粉，牌号都一应俱全，满足各类客户的不同需求。

参考文献：

1.科慕钛白粉科技。

2.崔爱莉，清华大学博士论文，二氧化钛表面包覆工艺、机理和新型反应器研究。

3.杨振、崔爱莉等，科慕（原杜邦）钛白粉后处理包膜综述。

作者：杨振 昆明冶金研究院