Page 219 - 《精细化工》2022年第10期

第 10 期 周 鑫，等: 铝包膜 TiO 2 的膜层结构对颜料性能的影响 ·2153·

变化量不大；pH=7.0 时，铝包膜 TiO 2 样品的遮盖率 粗糙。随着水合氧化铝在 TiO 2 粒子表面的堆积，所
有所提高。这是因为，此时水合氧化铝开始以勃姆 有粒子边角圆润，说明膜层厚度增加，勃姆石型水
石型包覆在钛白粉表面，提高了产品的分散性和颜 合氧化铝的结晶度提高 [19] 。
料性能 [18] 。总体来看，pH=10.0 时产品颜色性能优 2.2.2 包膜 TiO 2 样品的颜料性能
异；pH>11.0 后，颜色性能较差。 图 10 是不同包膜温度对铝包膜 TiO 2 样品的 20°
图 8 是不同包膜 pH 下铝包膜 TiO 2 样品的保光 光泽和遮盖率变化量的影响〔以包膜温度为 60 ℃
率随时间的变化曲线。 包膜样品的遮盖率为基准，Δ 遮盖率=样品遮盖率–
标样（温度 60 ℃）遮盖率〕。

图 8 pH 对铝包膜 TiO 2 样品耐候性的影响
Fig. 8 Effect of pH on the weather resistance of alumina-
coated TiO 2 samples

由图 8 可以看出，在 pH=3.0~6.0 的酸性环境时
样品的保光率（即耐候性）相对较优，此时水合氧
化铝以无定形结构包覆在钛白粉颗粒表面。结合
TEM 图可知，无定形结构水合氧化铝膜较为紧密完
整，耐候性优异；在 pH>7.0 后，以勃姆石型和拜耳
石型水合氧化铝包覆在颗粒表面，结合 TEM 图可
见，膜层结构的平整和连续性略差，样品的耐候

性相应降低。 图 10 包膜温度对铝包膜 TiO 2 样品 20°光泽（a）和遮盖率
2.2 包膜温度对包膜 TiO 2 的膜层结构及颜料性能 （b）的影响
的影响 Fig. 10 Effects of temperature on the gloss (a) and coverage
2.2.1 包膜 TiO 2 的膜层结构 rate (b) of alumina-coated TiO 2 samples

图 9 是包膜 pH=10.0，包膜温度分别为 60 和
由图 10 可以看出，包膜样品的 20°光泽随温度
80 ℃时所得铝包膜 TiO 2 样品的 SEM 图，此时 TiO 2
增加而升高，在 80 ℃时所得包膜 TiO 2 的 20°光泽
粒子表面包覆的铝膜晶型以勃姆石型为主。 达到最大值，样品的遮盖率随温度升高逐渐升高。

从 80 ℃开始，样品的光泽与遮盖率均开始降低。这
是因为，温度升高，水合氧化铝的结晶度提高，膜
层表面的粗糙度增加 [20] ，导致包膜 TiO 2 样品的光泽
和遮盖率有所降低。
图 11 为不同包膜温度下铝包膜 TiO 2 样品的保

光率变化。由图 11 可以看出，高温段样品的保光率
a—60 ℃；b—80 ℃ 优于低温段样品的保光率。对于水合氧化铝结晶过
图 9 不同包膜温度铝包膜 TiO 2 样品的 SEM 图 程，温度升高有利于小晶粒的溶解和大晶粒的生成，
Fig. 9 SEM images of alumina-coated TiO 2 samples obtained [21]
at different temperatures 有利于提高勃姆石型水合氧化铝的结晶度 （图
9），80 ℃时包膜 TiO 2 样品的膜层厚，耐候性提高。
由图 9 可见，与 60 ℃相比，80 ℃时 TiO 2 粒子 总体来看，升高温度能提高包膜 TiO 2 产品的颜色
表面包覆的水合氧化铝晶体颗粒明显，粒子表层很 性能。