Один материал в день: диоксид титана
Диоксид титана — самый широко применяемый белый пигмент на сегодняшний день. В обзоре собраны сведения о его марках, составе и свойствах, областях применения, рыночных ценах, основных брендах, рекомендациях по выбору, хранении и безопасности, а также об основных отраслевых стандартах.
Диоксид титана
1. Общие сведения о материале
Диоксид титана, известный также как титановые белила, имеет химическую формулу TiO₂ и номер CAS 13463-67-7. На сегодняшний день это самый широко применяемый белый пигмент. По укрывистости, белизне и красящей способности он входит в число лучших белых пигментов и широко используется в лакокрасочных материалах, пластмассах, бумаге, полиграфических красках, косметике и материалах, контактирующих с пищевыми продуктами. В природе он встречается главным образом в двух кристаллических формах, рутильной и анатазной, а в промышленности его обычно получают сульфатным или хлоридным способом.
| Химическая формула | Номер CAS | Кристаллическая форма | Плотность | Внешний вид |
|---|---|---|---|---|
| TiO₂ | 13463-67-7 | Рутил/анатаз | 3.8~4.2 | Белый порошок |
2. Марки и типы
| Тип продукта | Типичная спецификация | Особенности |
|---|---|---|
| Рутильный R2 | Сульфатный/хлоридный способ, TiO₂≥92% | Хорошая атмосферостойкость и высокая укрывистость, подходит для наружных покрытий и пластмассовых изделий |
| Анатазный A1 | Сульфатный способ, TiO₂≥98% | Высокая белизна и более низкая стоимость, применяется преимущественно в помещениях и в фотокатализе |
| Марка для пластмасс | Органическая обработка поверхности | Хорошая диспергируемость, высокая термостойкость, отсутствие миграции |
| Пищевая/фармацевтическая марка | Высокая чистота, низкое содержание тяжелых металлов | Соответствует GB 1886.341 и другим стандартам для пищевой продукции |
3. Химический состав и свойства
Применимый стандарт: GB/T 1706-2006 «Пигменты на основе диоксида титана»
Химический состав
| Компонент | Содержание (%) | Компонент | Содержание (%) |
|---|---|---|---|
| TiO₂ | ≥92 (рутил) | Al₂O₃/SiO₂ | Покровный слой |
| TiO₂ | ≥98 (анатаз) | Органический модификатор | 0.1~1 |
| Fe₂O₃ | ≤0.05 | Влага | ≤0.5 |
Физические и механические свойства
| Показатель | Значение | Единица | Показатель | Значение | Единица |
|---|---|---|---|---|---|
| Плотность | 3.8~4.2 | g/cm³ | Показатель преломления (рутил) | 2.71 | — |
| Твердость по Моосу | 5.5~6.5 | — | Показатель преломления (анатаз) | 2.55 | — |
| Температура плавления | около 1843 | °C | Маслоемкость | 15~25 | g/100g |
| pH | 6.5~8.5 | — | Размер частиц (D50) | 0.2~0.4 | μm |
| Термостойкость | >1000 | °C | Укрывистость | Высокая | — |
4. Функции и применение
Основные преимущества
• Укрывистость примерно в 3 раза выше, чем у литопона, поэтому для достижения той же белизны его требуется меньше, что эффективно снижает стоимость рецептуры.
• Химически стабилен: при комнатной температуре не реагирует с большинством кислот, щелочей и растворителей, обладает отличной атмосферостойкостью.
• Нетоксичен и безвреден, а высокочистые марки могут применяться в пищевой упаковке, оболочках лекарственных средств и солнцезащитной косметике.
• Обладает выраженной способностью экранировать УФ-излучение, причем рутильная форма особенно подходит для наружных покрытий и солнцезащитных средств.
• Имеет широкий спектр применения в смежных отраслях, включая лакокрасочную промышленность, производство пластмасс, бумаги, полиграфических красок, химических волокон, керамики и многие другие.
Ограничения
Цена сильно зависит от колебаний на рынках титановой руды и серной кислоты. Анатазная форма обладает низкой атмосферостойкостью и на открытом воздухе склонна к мелению и пожелтению. Порошок легко агломерирует, а неравномерное диспергирование ухудшает блеск и укрывистость готовой продукции. Продукция, полученная хлоридным способом, обладает лучшими характеристиками, однако порог инвестиций в ее производство выше.
5. Области применения
| Отрасль | Типичная продукция/применение |
|---|---|
| Лакокрасочные материалы | Краски для внутренних и наружных стен, автомобильные краски, судовые краски, порошковые краски |
| Пластмассы | ПВХ-профили, цветной мастербатч, пластиковая пленка, трубы |
| Бумага | Наполнитель и покрытие для бумаги, повышающие белизну и непрозрачность |
| Полиграфические краски | Белый пигмент для печатных красок |
| Косметика | Солнцезащитный крем, тональная основа, зубная паста |
| Пищевая и фармацевтическая промышленность | Пищевой краситель, оболочка таблеток, капсулы |
6. Рыночные цены
Дата данных: октябрь 2026 г. | Источники: индекс диоксида титана SunSirs, B2B-котировки Baidu Aicaigou
| Продукт | Спецификация | Ориентировочная цена | Единица |
|---|---|---|---|
| Китайский рутильный | Сульфатный способ | 12,000~16,000 | юаней/т |
| Китайский анатазный | Сульфатный способ | 10,000~12,000 | юаней/т |
| Импортный, хлоридный способ | Chemours R-706 | 26,000~28,000 | юаней/т |
| Пищевая марка | Высокочистый TiO₂≥99% | 28,000~35,000 | юаней/т |
Примечание: в мае 2026 г. ориентировочная цена диоксида титана по данным SunSirs составляла около 17,200 юаней/т. Марки для лакокрасочных материалов и для пластмасс различаются по цене из-за разной технологии обработки поверхности.
7. Основные бренды
| Бренд | Тип | Ключевое преимущество |
|---|---|---|
| Chemours | Международный | Происходит из бывшего бизнеса DuPont по диоксиду титана и представляет высококлассную продукцию хлоридного способа |
| Tronox | Международный | Один из крупнейших мировых производителей диоксида титана |
| LB Group (Lomon Billions) | Китайский | Крупнейшая компания по производству диоксида титана в Китае, владеет технологиями как сульфатного, так и хлоридного способа |
| CNNC Hua Yuan Titanium Dioxide | Китайский | Крупные мощности по рутилу и широкая клиентская база в лакокрасочной отрасли |
| Annada | Китайский | Выпускает полный ассортимент анатазной и рутильной продукции |
8. Рекомендации по выбору
Как проверить качество
1. Проверьте протокол испытаний кристаллической формы: рутил подходит для наружного применения, а анатаз предназначен для применения в помещениях и в фотокатализе.
2. Проверьте диспергируемость: внесите небольшое количество образца в стандартную смолу или растворитель и посмотрите, быстро ли он диспергируется и остаются ли недиспергированные частицы.
3. Проверьте содержание тяжелых металлов: для продукции пищевой и косметической марок запросите у поставщика протокол испытаний на тяжелые металлы, выданный SGS или другой независимой лабораторией.
Каких ошибок избегать
1. Ни в коем случае не используйте технический диоксид титана в пищевых продуктах или косметике, так как в нем возможно превышение допустимого содержания тяжелых металлов.
2. Если в наружном покрытии использовать анатаз, покрытие быстро начнет мелеть, поэтому необходим рутил.
3. Диоксид титана по слишком низкой цене может содержать примеси литопона, порошка карбоната кальция или вторичного сырья, что значительно снижает укрывистость.
9. Хранение, транспортировка и безопасность
1. Хранить в прохладном сухом месте, избегая увлажнения и слеживания, при относительной влажности ниже 60%.
2. После вскрытия упаковки использовать продукт как можно скорее, чтобы поглощение влаги не ухудшило диспергируемость.
3. При транспортировке не допускать повреждения упаковки и не перевозить продукт вместе с кислотами, щелочами или восстановителями.
4. Персонал должен использовать противопылевые респираторы и защитные очки, чтобы не вдыхать пыль.
10. Основные отраслевые стандарты
| Номер стандарта | Наименование стандарта |
|---|---|
| GB/T 1706-2006 | Пигменты на основе диоксида титана |
| GB 1886.341-2021 | Национальный стандарт безопасности пищевых продуктов, пищевая добавка, диоксид титана |
| GB/T 1954-2015 | Рутильный диоксид титана |
| ISO 591-1 | Пигменты на основе диоксида титана, технические условия и методы испытаний |
| ASTM D476 | Стандартная классификация пигментов на основе диоксида титана |
11. Часто задаваемые вопросы
В: Как выбрать между рутилом и анатазом?
О: Рутил предпочтителен для наружного применения и везде, где особенно важны атмосферостойкость и укрывистость, например в фасадных красках, автомобильных красках и пластмассовых изделиях для наружного использования. Анатаз можно выбрать для применения в помещениях, при высоких требованиях к белизне, при ограниченном бюджете или для фотокатализа.
В: Вреден ли диоксид титана для человека?
О: Вдыхание промышленной пыли раздражает дыхательные пути, поэтому при работе необходимо носить защитную маску. Диоксид титана пищевой и косметической марок, произведенный в соответствии с нормативными требованиями, безопасен в пределах установленных дозировок, однако применение наноразмерного диоксида титана в ряде стран в настоящее время остается спорным, поэтому необходимо соблюдать местное законодательство.
В: Почему продукты с одинаковой маркировкой «рутил» так сильно различаются по цене?
О: Себестоимость производства сульфатным и хлоридным способами различается: продукция хлоридного способа отличается более высокой чистотой, более равномерным размером частиц и меньшим содержанием примесей, поэтому стоит дороже. Кроме того, на итоговую цену влияют технология обработки поверхности, позиционирование бренда, уровень контроля тяжелых металлов и другие факторы.