钛白粉价格较贵，它在涂料中的用量又很大，因此，其成本在单位涂料的原材料成本构成中占有很大的比例。因此，减少钛白粉在涂料配方中的用量，会大大降低涂料成本。因此涂料行业一直在探索和修改配方，积极选用钛白粉的高效廉价代用颜料，而颜料生产商也积极研究和开发以部分取代钛白粉的体质颜料。

经过多年的努力，世界钛白粉消费结构中，涂料所消费的比例大幅下降了，其原因之一便是涂料配方中采用钛白粉代用颜料使单位涂料的钛白粉用量有所下降，在这方面，美国特别显着。 所开发的钛白粉代用颜料种类甚多，粗略地加以分类，主要有微细化的天然和人工合成的无机体质颜料，有机高分子聚合物塑性颜料，有机高分子聚合物中空微球不透明颜料等。这些代用品之所以能部分取代钛白粉，主要因为它们能使涂膜中的钛白粉性能(主要是遮盖性能)得到更充分的发挥，故可用更少量的钛白粉便能达到它在早先配方中的功能，即等于这些代用颜料使钛白粉发生了"增量"。因此，钛白粉替代粉体又被称为钛白粉增量剂。用钛白粉替代粉体来部分取代涂料中的钛白粉时，一条必须坚持的原则是不能降低涂料的性能，如建筑涂料的磁漆不渗透性等。

开发钛白粉替代粉体的方法：

第一，利用超细化无机颜料的空间位隔能力，将钛白粉颜料粒子均匀整齐地分布于涂膜中，不发生群集效应，使更多的钛白粉粒子能起到入射光的散射中心作用。这时，超细化颜料颗粒也即钛白粉替代粉体，其作用如同一个个隔离定位剂。因此，这样的钛白粉替代粉体又称定位型增量剂。显然，为了起到隔离定位的作用，钛白粉替代粉体的粒径必须与钛白粉的粒径能相匹配，并且必须具有良好的分散性。

第二，在超过CPVC的涂膜中，由于钛白粉替代粉体的加入，增大了空气-颜料界面，使涂膜中含有一定数量的空气泡，以产生干遮盖力。这就是近年来出现的空气微泡遮盖原理。白云，积雪，浪花，啤酒沫等之所以显示不透明的白色，是因为空气泡与介质之间存在折射率之差，从而发生了空气微泡遮盖。将适量空气引入涂膜中，是第二种途径的实质。 

在溶剂型涂料中节约钛白粉用量，主要利用第一种技术途径，而在水性建筑乳胶漆中节代钛白粉，则主要利用第二种途径，但也利用第一种途径。

为增强钛白粉替代粉体的干遮盖力，可采用超细化无机体质颜料的方法，也可以采用塑性颜料或聚合物中空微球，借助于它们与空气泡之间的折射率之差产生干遮盖力。 目前部分无机体质颜料生产商还开发了有一定真正遮盖力的钛白粉替代粉体，显然，采用这种替代粉体，取代钛白粉的份额会更多。 美国学者Stieg对涂料中钛白粉的节约代用进行了广泛而有深度的研究，他提出了用冲淡效率Ed来表征无机钛白粉替代粉体的空间位隔效应。不同类型的碳酸钙的Ed值见下表：

显然，粒径越细小，其Ed值越高，取代钛白粉的能力越大。

有替代钛白粉潜力的无机体质颜料很多，如:瓷土，碳酸钙，滑石粉，重晶石粉，绿泥石粉，水镁石粉，白云石粉，硅藻土，叶腊石粉，二氧化硅，白硅石粉，三水合氧化铝，海泡石粉，云母，合成铝硅酸钠，沉淀硫酸钡，火成SiO2等。 为了能有效地节代钛白粉，无机体质颜料的粒径必须超细化，粒粒度分布能保证颗粒粒径基本小于10 μm，平均粒径5 m和3 m，绝大多数颗粒粒径为亚微米级，以便能与钛白粉粒径相比较。生产天然微细化无机体质颜料的主要途径是采用气流粉碎技术，这类颜料又称为超细化无机颜料。

此外，为了使用于替代钛白粉的超细无机颜料充分分散并能与基料(尤其是溶剂型基料)相容，有的要进行有机表面处理。超细无机颜料替代钛白粉不仅可以降低涂料成本，而且还可以改进涂料和涂膜的某些性能，如改进涂料流变性，防沉淀性，防结块性和防止霉菌生长繁殖等，增加底漆和面漆间的附着力和施工流平性，并提高涂膜的物理力学性能等。

超细化无机颜料与钛白粉颜料之间的匹配性会随涂料系统的不同而差异很大，在一种配方中被证明替代钛白粉有效的粉体颜料，不一定适用于另一种涂料配方。因此，替代时必须根据具体情况进行可行性试验。

（粉体圈 作者:敬之）