鈦白粉是水性涂料的重要組成部分，更是提供人們需要裝飾顏色的重要顏料，遮蓋被涂底層，改善涂膜的性能，提高涂膜的機械強度和防腐性能，減少涂膜的透氣性和透水性，在涂料的功能化中起到關(guān)鍵性的作用。
鈦白粉的電阻率
根據(jù)雙電層的理論，負(fù)荷粉體微粒雙電層將會受到體系中陰離子或者陰離子集團的壓縮，從而導(dǎo)致體系的ξ電位下降，進而導(dǎo)致整個體系的分散穩(wěn)定性大幅度降低。因為鈦白粉在進行無機表面處理和有機處理的過程實際上就是一個引入其他元素、改進產(chǎn)品性能的過程，如果合理，則整個產(chǎn)品的性能能夠得到巨大的改進和顯著的提高;如果不合理將會使其成為有害的雜質(zhì)，使產(chǎn)品的性能減低或者無法應(yīng)用。由于各個生產(chǎn)廠家的處理工藝和儲備技術(shù)不盡一致，因此其粉體的陰離子Cl-等和陽離子K+、Na+等都有很大的差別，從而造成了產(chǎn)品應(yīng)用性能的千差萬別。但是，鈦白粉的電阻率并非越高越好，過高的電阻率沒有實際意義反而增加了鈦白粉生產(chǎn)的經(jīng)濟成本，而且也與當(dāng)今的國家政策和節(jié)能降耗不相符合。鈦白粉的電阻率同時反映出了在一定程度上的鈦白粉中的雜質(zhì)情況。
鈦白粉的pH值
鈦白粉的pH值直接影響到其在水性涂料中的應(yīng)用性能。從道理上講鈦白粉粉體的pH值應(yīng)該在中性附近，但是由于生產(chǎn)工藝的不同，煅燒條件、包膜狀態(tài)、化學(xué)組成等諸多因素的影響，造成了鈦白粉的pH值偏離中性。鈦白粉的pH值直接影響到涂料生產(chǎn)的穩(wěn)定性問題，因此穩(wěn)定的鈦白粉粉體將對涂料生產(chǎn)企業(yè)有著十分重要的意義。另外鈦白粉的pH值偏酸性還容易造成涂料生產(chǎn)過程的固化和干燥的速度變慢，分散性變差，嚴(yán)重的會使涂料結(jié)底膠化等。
鈦白粉的水分
由于鈦白粉顏料的表面自由能特別高，所以顏料表面吸水是必然的。由于水分的存在，從而影響顏料在涂料生產(chǎn)過程中的研磨分散性，所以控制適當(dāng)?shù)念伭纤�。防止在涂料生產(chǎn)過程中的返粗和絮凝效果顯著。隨著水分的增加，在剪切分散的過程中需要較大的動能，不易剪切分散均勻。不同水分含量的鈦白粉測定其分散度，如表1所示。
表1 水分對分散度的影響
不同水分含量的鈦白粉對分散度有較大的影響，由此可以看出鈦白粉的水分直接影響到水性涂料的分散性和生產(chǎn)成本，如果分散性太差，在涂料生產(chǎn)過程中需要較大的動力，還需延長剪切時間。
鈦白粉的遮蓋力
遮蓋力不僅取決于對光的散射能力，而且也取決于對光的吸收能力，還取決于鈦白顏料與基料的折光指數(shù)之差。折光指數(shù)越大，遮蓋力越大;粒度越小，遮蓋力越高，但是，當(dāng)粒度小于可見光波長一半時，遮蓋力反而降低。遮蓋力還與鈦白粉的粒度有著直接的關(guān)系，一般而言，在高顏料體積濃度的涂料體系里面，粒度較大的鈦白顏料遮蓋力較高;在低顏料體積濃度的涂料體系里面，粒度較小的鈦白顏料遮蓋力較高。由于鈦白粉的顏料性能而影響遮蓋力的主要因素是鈦白粉的折射率和媒介物的折射率，鈦白粉的粒度和粒度分布，以及鈦白粉分散以后的分散性等。按照不同的顏料體積濃度，制備羥乙基纖維素體系的水性涂料，體系組成為纖維素-水-分散劑-消泡劑-潤濕劑-鈦白粉。測定其遮蓋力，數(shù)據(jù)如表2所示。
表2 顏料體積濃度與遮蓋力的關(guān)系
鈦白粉的著色強度
鈦白粉的著色強度是嚴(yán)格測定鈦白粉在涂料中散射光效率的一種方法。著色力是將鈦白粉與藍(lán)色與黑色原料混合，然后檢測體系對綠光的反射率。只要鈦白粉不發(fā)生絮凝作用，著色力與覆蓋能力是相互平行的。著色力更加強調(diào)的是鈦白粉顏料對光的反射率，而不應(yīng)該過分地考慮和注重鈦白粉的色調(diào)。反射率與鈦白粉的粒徑有著密切的關(guān)系，粒徑較小的鈦白粉反射光帶有藍(lán)光。把鈦白粉放入醇酸樹脂體系，加入分散劑，加入氧化鐵紅測定沖淡色的反射率，如圖1所示，隨著波長的增加，其反射率逐漸下降。
圖1 波長-反射率關(guān)系曲線
鈦白粉在水性涂料中的保光和耐粉化性
涂料粉化的實質(zhì)是由于涂膜表面的有機樹脂基料經(jīng)受了外界因素的誘導(dǎo)和激發(fā)，主要指受陽光、潮氣、溫度變化和環(huán)境污染后出現(xiàn)了光化學(xué)降解，有機樹脂降解涂膜表面變?yōu)闊o光澤和粗糙所致。用鈦白粉調(diào)制顏料體積濃度在30%的三聚氰胺醇酸磁漆，測定不同溫度下的光澤度，如圖2所示。
圖2 溫度-光澤度關(guān)系曲線
鈦白粉自身的絮凝
由于鈦白粉表面自由能的因素，鈦白粉粒子在流體中生成松塊狀的凝聚物，這種塊狀物在中度剪切力的作用下容易打開，若是剪切不夠徹底，容易造成涂料遮蓋力和著色力的下降，光澤暗淡，亮度更差。將兩種不同粒徑大小的鈦白粉R1和R2分別以同樣的條件制備長油醇酸樹脂涂料以比較分散時間與光澤度的關(guān)系，如圖3所示。采用的鈦白粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%，體系為醇酸樹脂-分散劑-鈦白粉。由圖3可以看出，在條件一致的情況下，粒徑較小的R1在同等的分散時間下，自身的絮凝較差，容易分散打開，光澤度更高。
圖3 分散時間-光澤度關(guān)系曲線
鈦白粉在水性涂料中的應(yīng)用和水性涂料的設(shè)計過程中，選擇合適的鈦白粉品種進行設(shè)計水性涂料配方設(shè)計。根據(jù)涂料的不同應(yīng)用范圍，選擇適宜的鈦白粉產(chǎn)品，選擇合適的等級最為重要。如果鈦白粉的品種選擇得當(dāng)，既能夠提高產(chǎn)品的性能，又能夠降低水性涂料的生產(chǎn)成本。因此，根據(jù)用戶和社會發(fā)展設(shè)計涂料配方，選擇鈦白粉極為重要。
