第三章 無機顏料(Inorganic Pigments)I─白色不透明顏料
一、二氧化鈦顏料(鈦白粉)(Titaninm dioxide)
白顏料6 PW-6 (77891)
二氧化鈦是唯一的鈦化合物，在商業上作為一般用顏料物質下顏料用二氧
化鈦(TiO2)是屬結晶狀，無定形的TiO2，不能作顏料用。TiO2結晶可有三種
形態，就是金紅石型（(R型）（rutile)，銳鈦礦型(A型)(anatase)和板鈦礦型
(brookit)，前二者可作顏料用，板鈦礦型則不能作顏料用。
TiO2，的所以能成為白色不透明顏料，主要是靠他們對可見光無吸收，有
高的折光係數，以及在製造過程中，可以製成適當的結晶大小，便有最大
的不透明度和白色。另外一個重要原因，TiO2可以吸收紫外光，便在作油
漆用途時，可以有大的耐用度 (durability)。TiO2 的不透明度，是因為TiO2
作為顏料時，TiO2和油漆媒劑間交接面的部份折光情形，當反射的折光率
大，油漆的不透明也就愈大。一種典型顏料TiO2濃度的不透明度，當TiO2
結晶變小時，不透明度會增加，但也有一定限度，就是結晶大小超過限度
時，不透明度反會變小。
最好的金紅石型和銳鈦礦型TiO2顏料，他們的平均折光度，分別為2.71和
2.57。用2.71計算金紅石型TiO2在一典型油料擔體中，便有最高的不透明
度，他們的結晶大小，直徑最好約為0.25#(micro)(10 m)。商業上可以接受
的TiO2顏料，他們的結晶直徑約為0.2∼0.4μ間。TiO2的結晶大小，祇能
在TiO2製造操作過程中控制，一旦製成後，軌無法變小，最後研磨，祇能
粉碎在燬燒時所成的結塊，不能使直徑變小，一般R型和A型顏料TiO2一般
性質如上表3-1。
二氧化鈦在商業上作為顏料供應用，可以為純物質，差不多祇有TiO2，或
加少量的添加劑(additives)，或作為複合顏料（composite pigment)，一般除
TiO2外，含有70或50%的硫酸鈣。
二氧化鈦是現代最重要的單一白色顏料，應用在各種工業用途上，包括油
漆、塑膠、橡膠、造紙、油氈、油布，以及其他等，他們的用途約如下表:
其中三項主要工業的耗用TiO2，在1950∼1970年間，每年成成長率，油漆
為4.3%，紙業7.1%，塑膠10.0%三種工業總平均成長率，估計為4.8%/年。
表3－3 全世界TiO2生產的估計(用製造方法分別，單位為1000噸)
(ECN，Large Plant Supplement，Oct.22,1976)
二氧化鈦的所以廣泛的被使用，是因為他們有高的遮蓋力(hiding power)，
他們對差不多約有機接合劑(organic binders)，有高的安定度，和不起化學
反應，以及他們有好的白色鮮亮度(brightness)。
但當二氧化鈦在初期製造時，顏色品質很差，一直等到1930年代，因為製
造方法的改良，品質大大改進，同時油漆的製造也有改進，油漆品質跟著
改，使工業設備得到適當的維護保養，而減輕工業製造成木。當然這種改
良，也因為有乾性油、瓷漆、噴漆，合成樹脂和乳膠（latex）以及可溶性
金屬乾燥劑(metallic dryers)等各別技術的改進，方能有此效果。
