【色母粒产业网】4 月 11 日消息，钛白粉，作为当前性能最为优异的白色无机颜料，在众多领域广泛施展拳脚，像涂料、塑料、油墨、造纸、橡胶、化学纤维以及化妆品等行业，都离不开它的身影。
大家都知道，钛白粉之所以能展现出出色的颜料性能，主要源于其光学性能的发挥。而这光学性能，又主要由二氧化钛粒子的表面性质所决定，其内核在其中所起作用微乎其微。普通的碳酸钙每吨售价也就几百元，性能稍好点的可能会达到千元级别，反观钛白粉，每吨售价高达 1.3 至 1.6 万元。如此悬殊的价格差，不禁让人思考，如果能用碳酸钙替代或者部分替代钛白粉，那岂不是蕴含着巨大的价值空间?
据色母粒产业网了解，中国地质大学(北京)的丁浩教授团队针对这一问题，提出了极具创新性的策略 —— 构建矿物与 TiO2 颗粒有序复合结构，以此来提升 TiO2 的应用性能。为达成这一目标，团队发明了 4 种全新工艺，深入揭示了矿物基体提升 TiO2 颜料性能的协同效应及内在机制，收获了多项创新性成果，并且成功实现了产品的绿色化生产。
第一种是液相机械研磨法。此方法在液体介质(主要为水)体系里，借助机械研磨让固体颗粒被活化，最终促使碳酸钙和亚微米 TiO2 颗粒在相界面发生反应，从而制备出包覆型复合颗粒。这一工艺的优势十分显著，生产过程不涉及任何有毒、有害化学品的使用，不会产生废水、废气以及固体废物，而且能耗较低，加工成本每吨小于 1000 元。
第二种是碳酸化法。该方法是将 TiO2 粒子添加到 Ca (OH) 2 乳液与 CO2 气的碳化反应体系中，以此来制备 CaCO3 - TiO2 复合颜料。通过选用廉价的碳酸钙增量剂，采用相对容易控制的气相沉淀法，在保障颜料性能的同时，还能减少 TiO2 的添加量，有效降低用户成本。
第三种是疏水聚团组装法。这种方法以 TiO2 作为组装物质单元的主体，CaCO3 作为客体，利用水体系中颗粒表面的疏水作用力作为主要驱动力，实现 TiO2 和 CaCO3 颗粒之间的精准识别与结合，进而构建出 TiO2 在 CaCO3 颗粒表面有序且稳定的包覆分布结构。该方法具备低能耗、无污染、无废弃物等特点，所制备出的复合颜料产品表面疏水，与有机体系有着良好的相容性。
最后一种是热解聚和强力复合工艺。该工艺采用干法热解聚、改性、包覆与穿插隔离的方式，制备出以 TiO2 颗粒高度、稳定分散为显著特征的钛白粉后处理产物。所得到的矿物 - TiO2 复合颜料，不仅具备与商用钛白粉相当的颜料性能，还能让其中 TiO2 的颜料性能得到显著提升。
经这些工艺制备出的 CaCO3 - TiO2 复合颜料，在颜色、吸油量、遮盖力和光稳定性等主要颜料性能方面，与钛白粉极为相似，而且成本与价格都更为低廉。可以说，传统上使用钛白粉的相关行业，都将成为这种复合颜料的潜在用户，其市场前景极为广阔。
