作為一種白色顏料，鈦白固然有優(yōu)良的光學和某些顏料特性，但未經(jīng)表面處理的原始鈦白顆粒，如直接用于制漆，尚存在一定的缺陷。例如，它在很多涂料介質中不能很好地分散;制成的漆膜不 耐日曬雨淋，容易失光、泛色、粉化等等。要克服這些缺陷，就需要經(jīng)過一系列的粒度分級和表面 改性處理，稱為后處理。通過后處理，還能改善它的底色、著色力、遮蓋力和不透明度，并提高化 學穩(wěn)定性。對某些需要具有特殊性質的產(chǎn)品，例如化纖消光用鈦白，應防止它使纖維產(chǎn)生對光和熱 的敏感性，也要通過后處理來解決。
鈦白的后處理中最重要的工序是表面處理---包膜，這里主要介紹表面處理工藝。 要提高鈦白的耐候性和在各種介質中的分散性，并使它具有優(yōu)良的顏料性能，表面處理是常用的也是最用效的方法。所謂表面處理，就是在顆粒表面“包覆”一層特殊的“膜”。近年來，各國為了改善產(chǎn)品性能，發(fā)展符合特殊要求的不同品種，對表面處理進行了大量的研究，創(chuàng)造了很多方法。
表面處理的方法： 按照處理劑類型的不同，表面處理分無機包膜和有機包膜兩大類。一般地說，無機包膜是在鈦白顆粒表面沉積一層金屬的氫氧化物或水合氧化物，以降低光化學活性，提高耐候性。有機包膜即 表面活性處理，主要目的是改進鈦白在不同介質中的分散性。
按照處理工藝，表面處理分濕法和干法兩種。濕法在水介質中進行，適用于無機包膜，又分煮 沸法、中和法和碳化法三種。煮沸法是在強烈沸騰下使處理劑水解而沉淀在鈦白顆粒上。此法適應 性差，水解不易徹底，過程較慢，不易控制，故不常采用。中和法是在漿液中加入酸性(或堿性) 包膜劑，再以堿(或酸)中和，使處理劑沉淀出來。碳化法是在含包膜劑的堿性鈦白漿液中通入二氧化碳使處理劑沉淀，據(jù)稱用此法使硅鋁共沉淀形成的膜比中和法更均勻，因為此法反應緩慢，接 觸面亦大，反應式如下
Na2O·mAl2O3+CO2+nH2O=mAl2O3·nH2O+Na2CO3 Na2O·mSiO2+CO2+nH2O=mSiO2·H2O+Na2CO3
干法后處理是一種新工藝，是在氣流載帶下用噴霧方法使鈦白顆粒表面吸附一種金屬鹵化(如 AlCl3、ZnCl2、ZrCl4 或 TiCl4 )，再在含氧氣體存在下焙燒使其氧化成氧化物，或在過熱蒸氣等含水 氣體存在下使其水解。此法對有機包膜尤為適宜，因為有機處理劑往往也是一種粉碎助劑。
A、 無機包膜
鈦白顆粒表面以鋁或硅的氧化物包覆后能減少漆膜的黃變和粉化現(xiàn)象，這是很早便已發(fā)現(xiàn)了的。
這兩類化合物也是至今仍用得最多的包膜劑。經(jīng)過后處理，人們發(fā)現(xiàn)鈦白的比表面積大為增加，有 的能增加一倍。
對于所包的膜的物理狀態(tài)，也應由性能要求的不同而不同。例如：如果主要目的是提高耐候性，其膜應薄而致密，呈表皮狀，這樣能使鈦白與油料間循環(huán)不息的光氧化還原反應抑止到最大限度。 當用于制造平光乳膠漆時，則應處理成海綿狀的不規(guī)則的膜，這樣由于顏料顆粒間隔而留有氣孔， 入射光穿過顏料——空氣界面的折光指數(shù)差(2.76～1.06)大于顏料——漆料界面的折光指數(shù)差(2.76～1.50)，光散射力大為增強，從而提高了涂料的不透明度。 最常用的包膜劑仍然是鋁和硅的化合物，使用時加入可溶性鋁或硅鹽的水溶液，再在一定條件下使它水解，沉淀出氫氧化物，包覆在鈦白顆粒表面。
(1)鋁包膜
常用的是硫酸鋁，當以堿中和時，它即水解為氫氧化物或它的聚合物[HO-Al-O]y 的沉淀，式中 y>=2，其反應式為Al2(SO4)3+6NaOH+(x-3)H2O=Al2O3·xH2O+3Na2SO4也可采用氯化鋁和溴化鋁。
包膜劑的用量，以 Al2O3 計，一般為鈦白重量的 0.5-5%,可將它的溶液(含 Al2O3 40～100 克/升) 加入分散好的鈦白漿液中，攪勻后以堿或酸中和，堿酸不宜太濃，緩慢而均勻地進行中和。當采用 硫酸鋁時，為了保持鈦白均勻分散，可同時加堿保持漿液 pH 為 8.5-11，最后再調(diào)節(jié)至中性使鋁鹽 完全溶解。處理的溫度,有用常溫的，但一般控制在 50-80 攝氏度,使生成的膜結構致密，也有加溫至近 100 攝氏度。對反應速度，一般地說，速度快則生成海綿狀膜，使產(chǎn)品遮蓋力高，但吸油量也 高。如欲得均勻致密的膜，常使中和反應緩慢地延續(xù)至數(shù)小時。
理論研究表明，包覆的氧化鋁約有 50～80%是以 AlO(OH)形式存在，而其余為無定形水溶膠的形式。
(2)硅包膜
常用的有硅酸鈉、硅的鹵素化合物、醋酸硅或一些有機硅化合物，經(jīng)過水解，成為 Si(OH)4 、 SiO(OH)2 等。處理劑的用量，以 SiO2 計應為 1-10%。最近硅包膜通過生成“活性硅”形成一層致密 的無定形水合氧化硅的表皮狀膜，大大提高了產(chǎn)品的耐候性。
(3)其他包膜
為了提高包膜處理的效果，常�？梢酝瑫r使用二種或多種包膜劑。這種復合包膜的方法分混合包膜和多次包膜兩種。混合包膜又稱共沉淀包膜，是通過中和反應使二種或多種處理劑同時沉淀出 來;多次包膜是在不同條件下，將處理劑一層層地分次包覆。所用處理劑除鋁硅外，常用的有鈦、 鋯、鋅等的化合物。前面談的先在堿性條件下包覆致密表皮狀氧化硅膜，然后再在酸性條件下沉氧 化鋁，就是一種典型的兩此包膜。有關復合包膜工藝，國外曾有大量研究，提出了很多方法，包括 不同處理劑種類，不同配比和不同使用條件。在此不一一詳述。
B、 有機包膜
有關包膜的目的，主要是改進鈦白在各種介質中的分散性能，其機理是改變鈦白的表面性質。
有機處理劑和鈦白顆粒表面的連接主要有二種方式，一種是物理吸附，另一種方式是化學吸附，即 它與鈦白表面的羥基反應而連接起來，使鈦白變?yōu)樵魉H油。
上一篇：鈦白粉生產(chǎn)工藝之偏鈦酸的煅燒
下一篇：鈦白粉包膜處理的控制條件
