由于二氧化鈦本身存在缺陷，表面具有強極性，未經表面處理的鈦白粉在生產、貯存和運輸過程中易吸水凝聚，致使其在有機聚合物中因易團聚而限制了其應用。因此，對鈦白粉進行有效的表面改性，改善它在有機聚合物中的分散性能及與應用體系的相容性，成為了鈦白粉廣泛應用的關鍵。
　　
　　為方便各位同行參考了解，粉體技術網特意整理了10個鈦白粉表面改性配方，具體如下：
　　配方1：油酸（UV固化涂料領域）
　　配方2：硅烷偶聯劑、硅油對比
　　配方3：三乙氧基辛基硅烷（素顏霜領域）
　　配方4：硬脂酸、偶聯劑對比（PET塑料領域）
　　配方5：聚硅氧烷、多元醇對比（ABS樹脂領域）
　　配方6：鋁酸酯、鋁鋯酸酯偶聯劑、聚硅氧烷、三羥甲基丙烷對比（ABS樹脂領域）
　　配方7：多羥基類、硅烷偶聯劑、硅氧烷類對比（水性涂料領域）
　　配方8：乙二醇、1,2–丙二醇、三羥甲基丙烷（TMP）、季戊四醇對比（涂料領域）
　　配方9：KH-550、KH-560、KH-570、硬脂酸、鈦酸酯NDZ對比（PVC壓延膜領域）
　　配方10：偶聯劑、酸胺、SDBS對比（全消光聚酰胺纖維領域）
　　
　　
　　配方1：油酸（UV固化涂料領域）
　　改性劑：油酸
　　改性方法：（1）將鈦白粉原樣置于500℃下焙燒除去表面有機修飾，然后用2mol/L的NaOH反復浸泡并超聲振蕩除去鈦白粉表面的惰性鋁、硅包膜。洗滌至清洗液至中性，真空干燥箱中110℃恒溫干燥2h，研磨得到去包膜的二氧化鈦。
　?。?）通過浸漬過程實現油酸對二氧化鈦納米粒子的預吸附。向油酸改性劑溶液中加入一定量去包膜鈦白粉超聲振蕩，去包膜鈦白粉懸浮于改性劑溶液中，在超聲器中，恒溫超聲反應8h，將所得產物離心分離，除去未吸附的油酸，分別用丙酮和正已烷洗滌、離心分離3次，然后在真空干燥器中50℃恒溫干燥4h，得到白色粉末，即油酸改性鈦白粉。
　　測試與表征：XPS、FT-IR、XRD、熱重、photo-DSC、丙烯酸酯光聚合動力學
　　改性效果：（1）在空氣氛圍下，與鈦白粉原樣相比，油酸改性的鈦白粉光聚合引發效率有明顯的提升，改性的鈦白粉作為光引發劑的一部分，通過光產生空穴與包覆劑相互作用產生引發自由基，進而增加體系的轉化效率。
　?。?）油酸改性的鈦白粉與無機膜保護的鈦白粉和去包膜的鈦白粉相比，能在空氣中引發丙烯酸酯的光聚合，并能增強以TPO為光引發劑的丙烯酸酯的光聚合，從而在相同固化效果下，可減少小分子光引發劑的添加，降低殘留。
　?。?）在UV固化白色涂料中，對鈦白粉進行油酸改性處理，可適當減少光引發劑TPO的用量，減小黃變問題。
　　配方2：硅烷偶聯劑、硅油對比
　　改性劑：C6硅烷偶聯劑、長脂肪鏈硅烷偶聯劑、C8硅烷偶聯劑、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、中低粘度聚甲基硅油、聚醚改性硅油、長鏈烷基芳基硅油、羥基改性硅油。
　　改性方法：將鈦白粉三洗濾餅和去離子水以100:（40～60）的質量比加入燒杯中，打漿至均勻漿料，再加入一定比例的有機處理劑，攪拌20～40min，恒溫干燥箱內80～120℃烘干至含水量≤0.50%，并氣流粉碎。
　　測試與表征：油分散性、水分散性、遮蓋力、白度、亮度、熱穩定性。
　　改性效果：硅烷偶聯劑對鈦白粉的熱穩定性的影響較硅油及改性硅油明顯，氨基易導致鈦白粉黃變。不同種類的有機硅對鈦白粉油分散性和水分散性的影響并非絕對成相反趨勢；同時，對鈦白粉的分散性和遮蓋力的影響趨勢并非趨于一致，而取決于有機硅的功能基團和結構。在鈦白粉顏料性能中，不同種類的有機硅對吸油量的影響明顯，而對亮度和白度的影響并不明顯。
　　
　　配方3：三乙氧基辛基硅烷（素顏霜領域）
　　改性劑：三乙氧基辛基硅烷
　　改性方法：將10g鈦白粉加入到36mL水和24mL，的丙二醇的溶液中，配制濃度為166.7g/L的鈦白粉漿液，加堿調節漿液的pH值為9-10，調節漿液溫度為60℃，充分攪拌20分鐘，得到混合漿液；加入二氧化硅粉末，充分攪拌30分鐘，使得二氧化硅完全沉淀在鈦白粉表面，其中二氧化硅的加入量為鈦白粉質量的1%；加入氧化鋁粉末，充分攪拌30分鐘，使得氧化鋁完全沉淀在鈦白粉表面，其中氧化鋁的加入量為鈦白粉質量的3%；加入三乙氧基辛基硅烷，充分攪拌10-60min，使得硅烷完全將鈦白粉包覆，其中硅烷的加入量為鈦白粉質量的1%~10%；反應漿液進行過濾、洗滌、烘干、研磨，得到復合改性的鈦白粉
　　測試與表征：鈦白粉吸油量、皮膚膚感、疏水性和FT-IR分析。
　　改性效果：當硅烷的添加方式為直接添加，添加量為3.4%，改性時間為40min時，鈦白粉表面成功接枝了硅烷，其表現為完全疏水，膚感評價最佳，吸油量由21.3g降低到13.2g。通過對素顏霜的外觀、穩定性、膚感以及粘度的分析，得出當二氧化硅添加量為1%，三氧化二鋁的添加量為3%，硅烷的添加量為3.4%的條件下復合改性的鈦白粉能夠完全滿足素顏霜的需求，可以與國際領先的商用AC360型鈦白粉應用性能接近。
　　配方4：硬脂酸、偶聯劑對比（PET塑料領域）
　　改性劑：硬脂酸、硅烷偶聯劑T1、T2，硅烷偶聯劑O1，硅烷偶聯劑U1，硅烷偶聯劑S1、S2，鈦酸酯偶聯劑G1，磷酸酯偶聯劑J1。
　　改性方法：準確稱取1000g待改性鈦白粉于高速混合機中，再加入質量分數為1%～5%的改性劑，設置高速混合機轉速1000r/min，高速混合30min，混合結束后，得到改性鈦白粉。
　　測試與表征：FTIR、TEM、PET母粒性能
　　改性效果：（1）表面未經過有機改性的鈦白粉、表面經過偶聯劑改性的鈦白粉在PET基材中的分散性較差，均未通過10000nm濾網的過濾壓值測試；而硬脂酸改性的鈦白粉在PET基材中的分散性得到改善，硬脂酸改性鈦白粉加工的PET母粒在10000nm下的過濾壓降低至1.35MPa。
　?。?）對硬脂酸改性鈦白粉的工藝參數（包括改性劑添加量、改性時間及改性劑的加入方式等）進行優化探究可知，質量分數為3%硬脂酸、20min的改性時間及蠕動泵滴加方式下制備的改性鈦白粉在PET基材中的分散效果最佳。
　?。?）對改性鈦白粉進行FTIR測試，對改性鈦白粉母粒進行TEM測試，對改性鈦白粉母粒注塑樣條進行PCT老化測試，結果顯示，改性鈦白粉表面因硬脂酸特征基團的存在，提高了其在PET基材中的分散性，且不會加速PET基材的老化。
　　
　　配方5：聚硅氧烷、多元醇對比（ABS樹脂領域）
　　改性劑：聚硅氧烷A、聚硅氧烷B、多元醇（TMP）。
　　改性方法：將鈦白粉在去離子水中打漿分散，用注射器吸取有機改性劑，均勻地噴灑在鈦白粉水漿中，并用高速攪拌機進行充分攪拌，將處理后的鈦白粉置于電熱鼓風恒溫干燥箱中烘干，使用實驗室汽粉機粉碎至微米級粒徑，得到有機改性樣品。
　　測試與表征：親疏水性、Lab、吸油量、ABS樹脂性能。
　　改性效果：（1）采用聚硅氧烷A、聚硅氧烷B、多元醇類有機改性劑處理鈦白粉，對粉體的Lab值無顯著影響，產品的吸油量指標均降低；經聚硅氧烷處理的鈦白粉呈現疏水特性，增強了其與塑料樹脂的相容性；經多元醇改性的鈦白粉呈現親水性，易吸收水分，影響塑料的應用性能；
　?。?）在ABS樹脂體系中，加入聚硅氧烷A處理的鈦白粉，對塑料制品的力學性能影響最小，材料的拉伸性能和沖擊強度最好。
　　
　　配方6：鋁酸酯、鋁鋯酸酯偶聯劑、聚硅氧烷、三羥甲基丙烷對比（ABS樹脂領域）
　　改性劑：鋁酸酯偶聯劑、鋁鋯酸酯偶聯劑、聚硅氧烷、三羥甲基丙烷（TMP）
　　改性方法：稱取一定量鈦白粉，加入去離子水，制成質量濃度為450g/L的懸浮漿液，在懸浮漿液中加入打漿分散劑；針筒注射器分多次吸取稀釋好的有機改性劑均勾噴灑在鈦白粉表面，高速攪拌機攪拌均勻；將產物烘干+粉碎，制備得到微米級粒徑鈦白粉有機改性樣品。
　　測試與表征：Lab、ABS樹脂性能。
　　
　　改性效果：采用鋁酸酯、鋁鋯酸酯、聚硅氧烷處理后鈦白粉表現為疏水特性，采用TMP處理后鈦白粉表現為親水特性；采用鋁酸酯和鋁鋯酸酯處理后鈦白粉對ABS樹脂體系的力學性能影響最小、材料拉伸性能和沖擊強度最好，采用聚硅氧烷和TMP處理后鈦白粉對ABS樹脂體系的力學性能影響較大、材料拉伸性能和沖擊強度一般。
　　
　　
　　配方7：多羥基類、硅烷偶聯劑、硅氧烷類對比（水性涂料領域）
　　改性劑：多羥基類（TME、TMP）、硅烷偶聯劑類（550、570、1231）以及硅氧烷類。
　　改性方法：取鈦白粉三洗濾餅，加入40-60mL的蒸餾水，攪拌均勻后；用量筒測量上述漿料的密度，并根據密度表查出鈦白粉含量，量取一定質量的漿料至燒杯中，加入計量的有機處理劑，并攪拌20min。攪拌均勻后將其放置120℃C烘箱里，干燥24h，徹底干燥后用粉碎機粉碎即可得成品。
　　測試與表征：親油化度、吸油值、表面羥基含量、白度、FT-IR、熱重。
　　改性效果：多羥基類有機改性鈦白粉在涂料中分散性、吸油量、白度均有較好表現，當使用0.5%三羥基乙烷（TME）時，鈦白粉耐溫性好，色差為0.199，應用性能最佳。TME包覆鈦白粉不僅優化了其在有機介質中的分散性和濕潤性，而且降低了鈦白粉粒子與有機介質間的界面張力，促進了其在介質中的流動與分散。此外，TME包覆還增強了鈦白粉與涂料中樹脂的相容性，使其更適應于各種有機基材。
　　
　　
　　配方8：乙二醇、1,2–丙二醇、三羥甲基丙烷（TMP）、季戊四醇對比（涂料領域）
　　改性劑：乙二醇、1,2–丙二醇、三羥甲基丙烷（TMP）、季戊四醇。
　　改性方法：采用相同用量的不同醇類改性劑對無機鋯鋁包膜后的半成品進行改性處理，采用混合振蕩方式評價改性鈦白粉在丙烯酸樹脂中分散性、遮蓋力、光澤。
　　測試與表征：吸油值、白度、分散性、丙烯酸涂料遮蓋力及光澤
　　改性效果：（1）采用1,2–丙二醇、TMP、季戊四醇改性鈦白粉的吸油量指標降低顯著。采用乙二醇、1,2–丙二醇、TMP改性樣品的白度好于基料，采用季戊四醇改性鈦白粉的白度低于基料。采用1,2–丙二醇、TMP的水分散性較好，采用乙二醇和季戊四醇改性鈦白粉的水分散性及穩定性無改善作用。各種有機改性鈦白粉較基料遮蓋力、光澤都提升作用，其中1,2–丙二醇、TMP改性鈦白粉的遮蓋力及光澤提升較為明顯；紅外光譜分析表明TMP成功包覆在鈦白粉顆粒表面。
　?。?）采用醇類有機改性劑可提升鈦白粉在涂料應用中的顏料性能，改善涂膜質量。其中多元醇TMP有機改性鈦白粉在涂料中分散性、光澤度、遮蓋力均有較好表現，提升了涂膜綜合品質。結合實驗研究和生產實際情況，建議涂料鈦白粉選擇多元醇類有機改性劑處理，高性能涂料鈦白粉可采用多元醇復配等有機改性方式，提高鈦白粉產品的質量和應用領域。
　　
　　
　　配方9：KH-550，KH-560、KH-570、硬脂酸、鈦酸酯NDZ對比（PVC壓延膜領域）
　　改性劑：KH-550，KH-560、KH-570、硬脂酸、鈦酸酯NDZ
　　改性方法：取出一定量的鈦白粉加入到250mL三口圓底燒瓶中，加入無水乙醇后快速攪拌30min。取出一定量的改性劑加入到100ml燒杯中，隨后在燒杯中加入一定比例的去離子水/無水乙醇溶液，用醋酸將溶液的pH調至4左右，在磁力攪拌器上攪拌30min。將水解后的偶聯劑加入到經過攪拌后的三口圓底燒瓶中，將三口圓底燒瓶放入恒溫油浴鍋中，并將油浴鍋升溫至80℃，恒溫反應6h。反應結束后，趁熱將改性鈦白粉過濾，并將抽濾產物反復用乙醇洗滌，除去未反應的改性劑，干燥12h。將干燥后的改性鈦白粉研磨成粉狀，并收集備用。
　　測試與表征：接觸角、紅外光譜、接枝率、SEM、PVC復合材料性能。
　　改性效果：（1）發現鈦酸酯改性的效果最好，其中鈦白粉粉體在經過鈦酸酯改性后接觸角達到139.1°，接枝率達到3.13wt%，紅外光譜顯示在2900cm-1附近出現甲基、亞甲基紅外吸收峰。
　?。?）在鈦白粉加入量為20份時，PVC/改性鈦白粉復合材料表現出更好的拉伸性能、沖擊性能，其中加入鈦酸酯改性鈦白粉的PVC復合材料的綜合力學性能最好，其拉伸強度、撕裂強度、沖擊強度達到29.9MPa、164N/mm、3.67kJ/m2，與未改性鈦白粉填充的PVC復合材料相比，分別提升了9.52%、12.24%、23.99%。
　?。?）掃描電子顯微鏡（SEM）表明PVC/鈦白粉復合材料的斷裂截面上改性鈦白粉的團聚現象少，斷面形貌均勻致密。
　　
　　
　　配方10：偶聯劑、酸胺、SDBS對比（全消光聚酰胺纖維領域）
　　改性劑：偶聯劑體系（KH-560、KH-570、KH-792）、酸胺體系（正十二烷二元酸DA、正十二烷二元胺DD及其1:1復配）、陰離子表面活性劑體系（十二烷基苯磺酸鈉SDBS）。
　　改性方法：將偶聯劑在酸性環境下水解，有機酸、胺、表面活性劑溶于無水乙醇，配置成溶液的形式。然后取硅鋁包膜鈦白粉原料20g，分散在80mL的去離子水中，將漿料攪拌均勻并超聲分散30min，然后加熱80℃并攪拌，隨后以一定速率滴加入配置好的有機改性劑溶液，滴加完畢后反應一段時間，離心、洗滌、烘干、研磨，得到有機無機復合改性的鈦白粉。
　　測試與表征：粒徑、接觸角、水分散性、己內酰胺-水體系的沉降實驗。
　　改性效果：（1）偶聯劑體系中KH-570用量為5%、改性為4h時，改性效果最好，根據FTIR、TG確定了改性劑接成功接枝以及1.21%的接枝量，對其進行了粒徑、接觸角、水分散性以及相容性測試，均展現了滿足使用要求的性能；酸胺體系中，以5%的DA改性2h時效果最佳，通過對鈦白粉的成分表征與性能測試，基本符合使用要求；在陰離子表面活性劑SDBS改性中，包膜后改性其接枝量增加了2倍，各項性能指標也達到項目要求。
　?。?）通過不同體系內改性效果的對比，結合工業生產實際考慮，5%SDBS-4h、5%KH-570-4h、5%DA-2h三種樣品作為聚合時制備全消光聚酰胺切片的鈦白粉消光劑。