钛白粉（二氧化钛）的包覆改性是提升其性能（如分散性、耐候性、光泽度、化学稳定性等）的重要手段，常见的包覆改性方式主要包括无机包覆、有机包覆和复合包覆三大类。以下是具体分类及简要介绍：

一、无机包覆改性

通过在钛白粉颗粒表面包覆一层无机氧化物或盐类，形成物理屏障，改善其化学稳定性和光学性能。

1.氧化物包覆

原理：利用金属氧化物（如SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂等）的水合物沉淀在钛白粉表面，形成均匀包覆层。

常见类型：

二氧化硅（SiO₂）包覆：提高分散性和耐候性，减少颗粒间团聚，常用于涂料和塑料领域。

氧化铝（Al₂O₃）包覆：增强表面极性，改善与有机基质的相容性，提升光泽度和耐化学腐蚀性。

氧化锆（ZrO₂）包覆：提高耐高温性和耐磨性，适用于高性能涂料和陶瓷材料。

工艺：通常通过液相沉积法，在钛白粉浆料中加入金属盐（如硅酸钠、硫酸铝），调节pH值使金属氧化物水合物沉淀包覆。

2.复合氧化物包覆

原理：包覆两种或多种金属氧化物（如Al₂O₃-SiO₂、ZrO₂-SiO₂等），结合各组分优势。

特点：综合性能更优，例如Al₂O₃-SiO₂包覆可同时提升分散性和耐候性，适用于高要求的汽车漆和卷材涂料。

3.盐类包覆

原理：利用金属盐（如磷酸盐、硅酸盐、硫酸盐等）在钛白粉表面形成难溶性盐层。

常见类型：

磷酸铝包覆：增强耐候性和抗粉化能力，常用于户外涂料。

硫酸锌包覆：改善表面电荷特性，减少团聚，提升分散性。

二、有机包覆改性

通过有机化合物与钛白粉表面羟基反应，形成有机分子层，改善其与有机介质的相容性。

1.偶联剂包覆

原理：利用偶联剂分子（如硅烷类、钛酸酯类、铝酸酯类）的双亲结构，一端与钛白粉表面羟基结合，另一端与有机基质（如树脂、聚合物）反应。

作用：

硅烷偶联剂：提升钛白粉在水性体系中的分散性，常用于水性涂料和油墨。

钛酸酯/铝酸酯偶联剂：增强在塑料、橡胶等油性体系中的相容性，减少加工过程中的团聚。

2.表面活性剂包覆

原理：表面活性剂（如脂肪酸、磺酸盐、季铵盐等）通过物理吸附或化学反应附着在钛白粉表面，形成电荷层或疏水层。

作用：

阴离子表面活性剂（如硬脂酸）：改善在油性介质中的分散性，常用于塑料和橡胶。

阳离子表面活性剂（如十二烷基三甲基氯化铵）：适用于极性体系，提升稳定性。

3.聚合物包覆

原理：通过聚合反应在钛白粉表面接枝聚合物（如丙烯酸酯、环氧树脂、硅氧烷等）。

作用：

形成厚包覆层，进一步隔绝化学侵蚀，提升耐候性和机械性能。

改善与特定树脂的相容性，适用于高性能复合材料和涂料。

4.有机硅包覆

原理：利用聚硅氧烷（硅油、硅树脂等）的低表面能特性，包覆钛白粉颗粒。

作用：降低表面张力，提升分散性和滑爽性，常用于油墨和化妆品。

三、复合包覆改性

结合无机和有机包覆的优点，分阶段或同步进行双重包覆，实现性能互补。

1.先无机后有机包覆

工艺：先通过无机氧化物（如SiO₂）形成物理屏障，再用偶联剂或聚合物进行有机改性。

特点：兼顾耐候性和相容性，例如用于高耐候性建筑涂料或汽车原厂漆。

2.无机-有机同步包覆

工艺：在同一反应体系中同时引入无机和有机包覆剂，形成核壳结构。

特点：包覆层结合更紧密，性能提升更显著，适用于高端领域（如航空航天涂料、纳米复合材料）。

四、其他特殊包覆技术

1.纳米包覆

原理：利用纳米级材料（如纳米SiO₂、纳米ZnO）进行包覆，提升紫外屏蔽能力和透明性，常用于防晒化妆品和光学涂层。

2.微胶囊包覆

原理：将钛白粉颗粒包裹在高分子微胶囊中，通过控制胶囊破裂条件（如温度、pH值）释放钛白粉，适用于智能涂料和缓释体系。

总结

不同包覆方式的选择需根据应用场景（如涂料、塑料、油墨、化妆品等）和性能需求（耐候性、分散性、相容性等）决定。

例如：

户外涂料：优先选择无机氧化物（如Al₂O₃-SiO₂）或复合包覆，提升耐候性；

塑料加工：采用偶联剂或表面活性剂包覆，改善分散性和加工性能；

高端领域：复合包覆或纳米包覆可实现多功能协同优化。

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