1 引言

2007年，中国钛白粉产量达到创纪录的100万吨，历史上首次跨上三位数万吨级台阶;其中，金红石型产品实现新的跨越，达到40 万吨，锐钛型产量也超过53万吨，非颜料级为近6 万吨。2008 年，虽然受经济危机的巨大影响，全行业的产量比上年下滑21%，只有78.7万吨，但金红石型仍然达到近36 万吨，锐钛型为39 万吨，非颜料级降为3.9 万吨。

以上数据表明：尽管中国所产的钛白粉，还有少量涂料工业不能使用的非颜料级，而且，金红石型占有的比例也只有40% ～ 45%，与国际上通常的85% ～ 90%比例还有一倍的空间，但考虑到中国钛白粉颜料的60% ～ 62%市场是涂料工业(高于全球的56% ～ 58%)，所以，中国涂料工业的现状、兴衰与钛白工业的发展有着密切的关联。

2 中国涂料工业基本状况和与钛白粉的关联

近年来，随着中国经济的高速发展，涂料行业亦呈快速发展态势，与钛白工业一样，自2001 年起，涂料总产量已达到仅次于美国，居世界第二位。此后，涂料总产量连续6 年保持两位数的增长率，2008 年的增长率虽然回落到个位数的7%，但总产量仍然达到638 万吨的高位。

中国涂料产业主要集中在以下3 个地区：珠三角(粤、桂、湘、闽)、长三角(苏、沪、浙、赣、皖)以及环渤海地区(京、津、冀、鲁、辽)。2008 年，这3个地区的涂料总产量占全国总量的94.3%。按省、市、区计，中国涂料产量的前5名分别是广东、江苏、上海、山东和浙江，其2008 年的涂料产量分别为169.59 万吨、88.63 万吨、83.9万吨、62.10 万吨 和50.30 万吨。2004 ～ 2008 年，中国涂料的主要品种结构(产量/比率)见表1。

其中，建筑涂料、车用涂料、卷材涂料、粉末涂料都是钛白粉用量较大的涂料产品。

全球钛白粉的消费市场中，涂料占56%~58%，而在中国，这一比例更高一些，达到60%~62%。中国涂料工业对钛白粉需求特色之一是大量使用发达国家基本不用的锐钛型产品，而中国纸张工业中应用钛白粉的量太少，更偏重使用各种矿物填充料。

2008 年，中国钛白粉产量为78.7 万吨，扣除3.9 万吨非颜料级产品，颜料级(金红石型+锐钛型)为75 万吨左右;当年，中国进口钛白粉25 万吨(全部为颜料级，20 万t 为金红石型)，出口钛白粉7.5 万吨(非颜料级约为1 万吨)。因此，2008 年，中国钛白粉颜料的表观市场量为75 + 25 - 7.5 = 92.5 万吨，其中被涂料工业消费的为56 ~ 57 万吨。

3 钛白粉性能基本要素———粒径与粒径分布

钛白粉在涂料领域中的最基本作用是装饰性和遮盖性，而这两种作用的基础是钛白粉具有合适的基本(原级)粒子，即合适的粒径和粒径分布。事实上，包括钛白粉 在内的所有无机和有机颜料，在应用体系中之所以能呈现出不同的色彩效应，呈现出不同程度的着色力和遮盖力，主要是其对光线(可见光)反射、散射或吸收作用 的结果。具有遮盖性功能的白色颜料对可见光在其谱域(300 ~ 700 nm)内的任何波长的光波的反射或散射的程度是基本均匀的，所以外观呈现白色;而彩色颜料对光波除呈现反射或散射以外，还具有很强的吸收性能，且在不同波 段的吸收程度有很大区别，因而外观呈现不同的色彩。从原理上看，当粉体物料(颜料)的基本粒径相当于可见光波长的1/2 左右(即150~ 350 nm)时，散射能力达到最大值。由于钛白粉颜料

在白色颜料中具有最高的光折射率，所以用于各种体系中能呈现出最佳的白色遮盖力(hiding power)或不透明度(opacity)。金红石型钛白粉的光折射率比锐钛型更高，所以遮盖力更大;金红石型钛白粉对可见光波长较长谱域(600 ~ 700 nm)的反射或散射性相对较强，外观也稍偏黄相;锐钛型钛白粉对近紫外的低波长谱域散射或反射能力较大，外观略偏蓝相，显得比金红石型更纯白。

基本粒径在0.8 μm 以上的钛白粉产品，就是通常说的搪瓷和焊条用的钛白粉，粒径一般在2 μm 以上，甚至达10 ~ 20 μm，是普通颜料级产品粒径的几十倍，对可见光的散射和反射效应已微乎其微，所以只能作为添加剂或辅料用于特定体系中，不能用于涂料、塑料、橡胶、油墨等 需要着色和遮盖功能的体系。

相反，对于粒径过小，在0.1 μm 以下的钛白粉产品，也不再具有普通钛白颜料的着色和遮盖性能，这类钛白粉对可见光完全不起反射或散射作用，可见

光线在其粒子表面只产生绕射现象，因而无遮盖性能，在其应用体系中呈现的是透明状态，所以亦称透明钛白，这就是市场上的纳米级钛白产品。目前纳米钛白的工业产品中，粒径大多是10 ~ 80nm (0.01 ~ 0.08 μm)，大约是普通颜料级钛白粉粒径的1/10。

以上情况表明，钛白企业要生产出品质优异的颜料产品，首要前提是控制基本粒径和粒径分布(0.15 ~ 0.35 μm)，尽可能减少或消除对颜料性能有损害作用的过粗和过细粒子的存在。

4 中国钛白粉产品在涂料工业中的应用现状

4.1 锐钛型产品

在工业发达国家，涂料产品中基本是不应用锐钛型钛白粉的，只用金红石型产品。在东欧等地的一些国家，涂料产品中除金红石型以外，也配用金红石型粗品(煅烧后粉料，未经表面包膜)或锐钛型产品，这视涂料产品的用途而定。

除此以外，国外锐钛型钛白主要应用于纸张填充剂和化学纤维消光剂。

在我国，钛白粉的应用与此有明显区别，由于成本相对低廉，锐钛型产品被大量用于性能要求不高的涂料和塑料制品中。在涂料领域，锐钛型钛白被应用于内墙建筑涂料、配用于更换期短的交通标志涂料或性能不高的其它室外涂料(如农用车辆)，以及头道外墙建筑涂料等。

4.2 金红石型粗品(R-1)

在现行国家标准GB/T 1706—2006 和国际标准ISO591-1：2000(E)中，未经表面处理的金红石型粗品被分类为R-1，这类产品的生产程序只比锐钛型增加了煅烧晶种的制备，相对于 包膜后的金红石型成品要简单得多，但它具有金红石型产品的基本特性(耐候性和遮盖力)，成本和价格却有显著的优势。R-1 类金红石型产品的用途主要是外用底漆或头道漆，以及质量要求不高的交通标志涂料等。中国近些年在扩建全流程硫酸法钛白生产线的同时，也建立了至少5 座利用R-1 作半成品原料的专业化的金红石型表面处理装置，其中2 座的规模已达到世界级(10 万t/a);另外，还有多家全流程的金红石型钛白生产厂，由于受“三废”排放量的限制全流程能力不平衡，头小尾大，也需要外购R-1 来补充表面处理工序。如此，推动了R-1 类产品的真正市场化和发展。目前，钛白行业有多达10 家企业的产品是或主要是R-1 类。R-1 类产品的基本指标是：TiO2 含量不小于97%，金红石型转化率不小于98%。

4.3 金红石型成品(R2 和R3)

在现行国家标准和国际标准中，R2 和R3 类产品的涵义是经过表面处理后的金红石型产品，R2 和R3的区别是表面处理剂添加量的不同，致使产品中的

TiO2 成分不同，其中R2 的成分可低至90%，而R3 更可低至80%。

目前中国正常生产的金红石型成品绝大部分为R2 类，也就是中等表面处理量，重包膜

的R3 型只有山东东佳等个别企业在生产。R2 类产品的用途最为广

泛，在国际上通常占金红石型产品量的80%，它们具有遮盖性、光泽、吸油量和耐候性的最佳组合和平衡。

而R3 类产品的最基本特色是在高颜料体积浓度(PVC)体系中具有高干遮盖力和高吸油量(35 ~ 40)，这是由于其疏松多孔性重包膜作用的结果，其主要应用是外用建筑涂料。随着钛白企业和房产业的科技和理念的改变，R3 产品在中国也必将进一步得到推广。

5 中国钛白产品与涂料工业关联的前景

涂料工业是钛白粉的第一大终端市场，钛白粉又是涂料生产中最重要的原材料之一，其在涂料领域中的消费值占涂料生产消费的所有无机颜、填料总值的90%以上，可见两者之间的密切关系。

目前，中国无论是钛白工业或是涂料工业，总体规模都居世界第二，但大不等于强。钛白粉作为基础原料，进一步提高国内产品水平，满足涂料工业需求，扩大在中高端涂料产品中的应用份额，这对自身发展和涂料工业的发展都具有积极作用。

当前，我国锐钛型、金红石型钛白粉产品的品质已达到历史的最好水平，业内一些新型骨干企业的产品更领先一步，已越来越多地替代进口产品应用于性能要求较高 的涂料产品中。但客观地说，这些涂料产品还是属于中低档次范畴，高端乃至尖端范畴的涂料生产，国产钛白粉迄今仍然很难涉足，这就是近些年钛白产量大幅增 加、市场竞争越趋激烈，而进口产品的数量仍居高难下的根本原因，因为它们占据的完全是两个区别很大的市场。尽管进口产品和国产品的价位差高达6 000 ~ 8 000 元/t，但这并不是其进入中国市场的主要障碍，决定性的因素是产品的品质和性能，而价格是第二位的。当然，随着形势的发展和市场之所需，钛白企业在产品升 级和科技投入方面的力度也是有目共睹的，并由此诞生了性能突出的高新产品。自2008 年下半年至今一年来，由于全球性经济萧条，中国钛白粉市场也随之下滑，钛白企业正好利用这难得的时机，在着力进行产品研发和市场开拓工作。此时，应注意以 下3方面：

⑴明确差距所在。进口的国际先进产品较之国产钛白的性能优势主要有两点：品质稳定，颜料性能和应用性能好。品质稳定，是钛白企业的生产管理和技术管理问 题，提高各批次之间产品质量的一致性，减少波动;颜料性能和应用性能，前者可以直接检测，是提供给用户的常规检查指标，而应用性能才是用户们更为关心的， 也是钛白企业无法直接检测的，必须通过实际使用、甚至在应用一段时间后方能得到证实，这个时间段可以考察钛白粉在涂料中的易分散程度、贮存稳定性、涂料的 施工性能(遮盖性能)、成膜性能和最终的耐候(老化)性能。

⑵要关注与钛白关联较大、市场趋向明确的涂料分支领域，如：内外墙建筑涂料、汽车(修补)涂料、卷钢(材)涂料、粉末涂料、高档次工业涂料等，它们是钛白产品开发的市场方向。

⑶产品品种和类型不宜细分。近年来，国际钛白工业的发展趋势有两方面值得重视和借鉴：①产业集中度更加提高：生产商越来越少，单个生产商的产能越来越大。 现在，除中国以外全世界只有20 家左右钛白生产商，生产厂总数有55 座，总计产能为470 万t/a;全世界钛白产能最大的杜邦公司，产能总量达到120 万t/a，几乎相当于2007 年中国钛白全行业的总产能，其生产厂只有5 座。②产品的品种和牌号大幅缩减。20世纪80 年代，全世界钛白粉的牌号曾多达600 余个，各主要生产商都提供了分门别类的适用于细分领域的产品。后来，用户们发现，看起来这有充分选择的机会，但实际上却正因为牌号太多，反而引起无从选择 和仓贮繁琐的问题。而且，国际涂料工业的发展趋势之一是配方统一化，涂料企业不希望因不同牌号钛白之间的微小的性能差别而修改配方，愿意使用具备全方位功 能的新一代钛白粉，这些功能主要体现在光泽(耐候性)、遮盖力和分散性。新一代多功能型钛白的代表性牌号是杜邦公司的R-706、美礼联(现沙特的科斯特 Cristal)的RCL-595 等。这些钛白新品兼备了以往多个牌号的性能，几乎覆盖了所有主要应用领域。目前，跨国公司的常规钛白牌号总共只有100 余个，杜邦公司的常供牌号也只有6 ~ 7 个，已满足了涂料、塑料等各个领域的需求。品牌减少化和功能多元化的现象应引起中国钛白行业的深思。

与上述情况相反，中国钛白企业在品牌开发中，正在重走国外公司二三十年前的老路，存在品种和牌号过于细化的倾向。同一企业，即使用于溶剂型涂料，也有几个钛白牌号;有的锐钛产品，光用于涂料领域的，也有几个牌号。这种情况，有时是不必要的。

其实，当今中国的钛白产品，除了特殊表面处理后的金红石型以外，大多数并无本质上的性能差别。对此，有业内人士曾评论过：有些企业的产品牌号或品种是通过 “挑选”而获得的，而不是“制造”出来的。意思是说：所谓的不同“牌号”或“品种”是在同一生产线上根据产品的性能或特点进行“分类”或“筛选”而成，并 非是根据目的刻意制造的。说句实话，当前绝大多数钛白企业还不具备真正按照用户所需而特别生产的能力。

建议：钛白企业在开发新品的同时，及时淘汰过时的落后产品，切忌品牌繁杂和细化，这样有利于产品品质的稳定和生产管理。牌号少、品质精、功能全，国外大公司的发展经验，值得借鉴。

我们有理由相信，我国钛白工业随着涂料工业等下游产业的发展和引领，未来必将更加光明和美好。