钛白粉经常因为应用场景的不同，需要对其表面进行物理、化学方法的处理。由于纳米级的钛白粉具有很强的极性，容易团聚，同时还具有很强的催化性能，所以在实际应用中受到很大的限制。钛白粉本身性质比较稳定，不易与其他物质发生反应，但是由于钛白粉表面存在大量的羟基，所以为钛白粉的接枝改性提供了很好的条件。
根据不同应用场景对于钛白粉表面电荷、粒径、催化性能、表面成分和耐候性等的需求，目前对于钛白粉的包覆处理主要是采用无机氧化物包覆和有机包覆两种。
1、钛白粉无机包覆处理技术及机理
钛白粉无机包覆改性主要是利用无机化合物在其颗粒表面包覆成膜，使其能够很好的与周围介质相隔开。钛白粉能够通过无机改性，使它的分散性、光催化活性、酸溶率、耐候性、白度等发生改善，且其原有的优良性质不会改变。
钛白粉表面包覆的无机物主要有SiO2、Al2O3、ZrO2、ZnO、CeO2等非贵金属无机水合氧化物。最常见的包膜方式中主要有单元包覆、二元包覆和三元包覆，其中单元包覆基本不能完全满足钛白粉无机改性的要求，所以大多数情况下对钛白粉都是多元包覆。
采用对钛白粉的无机包覆工艺主要为干法改性和湿法改性这两种，湿法改性占据主导地位。
钛白粉的无机包覆机理主要有以下几种：静电吸附理论、化合键合理论、异相成核理论和溶胶-吸附-凝胶-成膜理论。
无机包覆静电吸附理论认为，无机包覆剂能够在库仑力的作用下吸附在钛白粉的表面，实现对钛白粉的改性。静电吸附理论不能解释无机包覆剂为什么能在钛白粉表面生成均匀的膜且膜的厚度可以控制。
无机包覆化合键合理论认为，包覆在钛白粉表面的沉淀实质为羟基水合氧化物，能够很好的与钛白粉表面的羟基结合。这个理论能够解释很多钛白粉无机包覆的问题，能够被大多数人所接受。
无机包覆异相成核理论认为，异相成核较均相成核更为容易，所以无机包覆剂在钛白粉溶液体系中沉淀时会优先沉淀在钛白粉的表面，所以能够在钛白粉表面成膜并且膜的厚度可以控制。
无机包覆溶胶-吸附-凝胶-成膜理论认为，无机包覆剂在含有钛白粉的溶液中形成溶胶，然后再通过库仑力的作用吸附在钛白粉的表面，最后溶胶在钛白粉表面成核并生长成膜。
2、钛白粉有机包覆处理技术及机理
钛白粉有机包覆改性是指利用有机物在钛白粉表面进行接枝，使得钛白粉由亲水性变为亲油性，此时钛白粉能够在有机体系中具有很好的相容性。经过有机改性后的钛白粉，在有机体系中的分散性和稳定性得到很好的提升。
钛白粉有机改性使用的改性剂主要有：硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、阴离子表面活性剂、二元酸类和烷基胺类。
钛白粉的有机包覆机理主要有以下几种：静电吸附理论、化合键合理论、和氢键理论。
有机包覆静电吸附理论认为，有机包覆剂能够在库仑力的作用下吸附在钛白粉的表面，有机包膜剂中的亲水端靠近钛白粉表面，疏水端远离钛白粉表面，从而实现了对钛白粉的改性。这种理论比较典型的是解释阴离子表面活性剂对钛白粉的改性。
有机包覆化合键合理论认为，有机改性剂水解后的有机长链分子带有活性羟基，可以与钛白粉表面的羟基结合形成稳定的化学键。可以用来解释有机偶联剂对钛白粉的改性。
有机包覆氢键理论认为，钛白粉表面的羟基所带的H原子可以与电负性较大，半径较小的N、O、F等原子形成较强的分子间的作用力。比较典型的是用来解释带有氨基的长链烷烃化合物对钛白粉的改性。
资料来源：《刘明.制备复合改性的钛白粉及其在化妆品素颜霜中的应用[D].广东工业大学,2020》
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