一種新型包覆銳鈦型鈦白粉的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型包覆銳鈦型鈦白粉的制備方法，該方法步驟少，操作簡單，能耗低，生產(chǎn)效率高，包覆周期短。制備的銳鈦型鈦白粉具有較高的耐候性、白度及分散性，應用范圍可擴大至戶外領域。
【專利說明】一種新型包覆銳鈦型鈦白粉的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于銳鈦型鈦白粉表面無機處理【技術領域】，更具體的說是對銳鈦型鈦白粉進行無機包覆，從而提高其耐候性和其它應用性能。
【背景技術】
[0002]鈦白粉作為一種非常重要的白色顏料，在涂料、塑料、油墨等領域有著廣泛的應用。未經(jīng)表面處理的鈦白粉具有光化學活性，在大氣作用下及紫外線的照射下能夠降解周圍的有機基料，使其產(chǎn)生黃變、失光、粉化等現(xiàn)象，嚴重降低了鈦白粉的顏料性能并限制了其使用范圍。
[0003]目前銳鈦型鈦白粉基本不經(jīng)無機包膜處理即直接使用，使得其應用性能和應用范圍受到一定的限制，不能用于對耐候性有較高要求的室外用途。只有經(jīng)過適當?shù)谋砻嫣幚?，即在二氧化鈦顆粒表面包覆一層無機氧化物膜，從而使其不與有機介質(zhì)直接接觸，才能使其光活性、耐候性以及分散性得到改善。
[0004]為了提高銳鈦型鈦白粉的耐候性和其它顏料性能，擴大應用范圍和領域，提高其應用價值和產(chǎn)品附加值，使其從普通鈦白粉轉化為高質(zhì)量鈦白粉，必須對其進行無機表面
包覆處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種銳鈦包膜的制備方法，該方法步驟少，操作簡單，能耗低，生產(chǎn)效率高，包覆周期短。制備的銳鈦型鈦白粉具有較高的耐候性、白度及分散性，應用范圍可擴大至戶外領域。
[0006]本發(fā)明的技術方案是:
[0007]一種包膜銳鈦型鈦白粉的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
[0008]步驟一，采用未經(jīng)任何處理的銳鈦型二氧化鈦，在分散劑作用下將之配制成分散良好的漿料，分散劑的加入量以SiO2計為二氧化鈦質(zhì)量的0.1% -0.4% ;
[0009]步驟二，將分散后漿料升溫到50_90°C，并保持該溫度；
[0010]步驟三，將步驟二中的漿料，在10_60min內(nèi)均勻加入硅酸鹽水溶液，硅酸鹽水溶液的加入量以S i O2計為二氧化鈦質(zhì)量的0.2 % -1.0 %，熟化10-60min，溫度保持在50-90 0C ；
[0011]步驟四，在10-60min內(nèi)加入第一可溶性鋁鹽水溶液，調(diào)節(jié)漿料PH2.0-4.0，記錄可溶性鋁鹽水溶液的消耗量，可溶性鋁鹽溶液的加入量以Al2O3計約為二氧化鈦質(zhì)量的0.1% -0.4%，熟化 10-60min，溫度保持在 50-90°C ；
[0012]步驟五,在10_60min內(nèi)加入偏招酸鈉水溶液,偏招酸鈉溶液的加入量以Al2O3計為二氧化鈦質(zhì)量的1.0% -3.0%，熟化10-60min，溫度保持在50_90°C ；
[0013]步驟六，在10-60min內(nèi)加入余下第二可溶性鋁鹽水溶液，可溶性鋁鹽溶液的加入量以Al2O3計為二氧化鈦質(zhì)量的1.5% -4.0%，熟化10-60min，溫度保持在50_90°C ；[0014]步驟七，加入NaOH水溶液，調(diào)節(jié)漿料PH7.0-8.0,熟化60_180min ；
[0015]步驟八，用40-70°C脫鹽水進行過濾洗滌至濾液電阻率小于IOOy s/m，物料經(jīng)干燥、粉碎處理，制得二氧化鈦顏料樣品。
[0016]所述分散劑為硅酸鈉。
[0017]所述硅酸鹽水溶液選自硅酸鈉水溶液或者硅酸鉀水溶液。
[0018]所述第一可溶性鋁鹽水溶液和第二可溶性鋁鹽水溶液為相同的可溶性鋁鹽水溶液，選自氯化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁等中的一種或幾種，濃度以Al2O3計為80-120g/L。
[0019]所述第一可溶性鋁鹽水溶液和第二可溶性鋁鹽水溶液為不同的可溶性鋁鹽水溶液，選自氯化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁等中的一種或幾種，濃度以Al2O3計為80-120g/L。
[0020]有益效果:
[0021]本發(fā)明采用的銳鈦型二氧化鈦初品中打02在98%以上，保證產(chǎn)品的基本遮蓋力等顏料性能；通過對TiO2初品漿料PH的調(diào)整，有效的控制包膜前漿料粒子以原級粒子存在，保證包覆S1-Al的均勻，該層致密的水合氧化鋁膜有利于提高二氧化鈦顏料光學性能和耐候性能。 【具體實施方式】
[0022]下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。
[0023]實施例1
[0024]1、將銳鈦型鈦白粉制成300g/L的漿料，用硅酸鈉溶液調(diào)節(jié)漿料pH9.0-10.0，記錄下硅酸鈉溶液消耗量，其中SiO2約為二氧化鈦質(zhì)量的0.2%，硅酸鈉溶液
[0025]的濃度以SiO2計為100g/L，攪拌分散20min。
[0026]2、將分散后的漿料升溫到60°C，并使整個包膜過程維持此溫度。
[0027]3、在40min內(nèi)均勻加入余下硅酸鈉水溶液，硅酸鈉水溶液的加入量以SiO2計為二氧化鈦質(zhì)量的1.0%，熟化30min。
[0028]4、在40min內(nèi)加入可溶性鋁鹽水溶液，調(diào)節(jié)漿料PH2.0-3.5，記下溶性鋁鹽水溶液的消耗量，其中可溶性鋁鹽溶液的加量以Al2O3計，熟化30min。
[0029]5、在40min均勻加入以Al2O3計為TiO2質(zhì)量的1.5%偏鋁酸鈉溶液，熟化30min。
[0030]6、在40min內(nèi)均勻加入余下可溶性鋁鹽溶液，其中可溶性鋁鹽溶液的加量占TiO2質(zhì)量的2%計,熟化30min。
[0031 ] 7、在40min內(nèi)均勻加入20 %的NaOH水溶液，調(diào)節(jié)漿料PH7.2-7.6，保溫熟化120mino
[0032]8、用50°C脫鹽水進行過濾洗滌至濾液電導率小于IOOii s/m，在120°C下干燥24h，并用用高剪切粉碎機粉碎處理，得到包膜后銳鈦樣品。
[0033]實施例2
[0034]1、將銳鈦型鈦白粉制成300g/L的漿料，用硅酸鈉溶液調(diào)節(jié)漿料pH9.0-10,記錄下硅酸鈉溶液消耗量，其中SiO2約為二氧化鈦質(zhì)量的0.2 %，硅酸鈉溶液的濃度以SiO2計為100g/L，攪拌分散 20min。
[0035]2、將分散后的漿料升溫到60°C，并使整個包膜過程維持此溫度。
[0036]3、在40min內(nèi)均勻加入余下硅酸鈉水溶液，硅酸鈉水溶液的加入量以SiO2計為二氧化鈦質(zhì)量的0.8%，熟化30min。
[0037]4、在40min內(nèi)加入可溶性鋁鹽水溶液，調(diào)節(jié)漿料PH2.0-3.5，記下硫酸鋁水溶液的消耗量，其中可溶性鋁鹽溶液的加量以Al2O3計，熟化30min。
[0038]5、以下操作同實施例1中的5-8步驟操作。
[0039]實施例3
[0040]1、將銳鈦型鈦白粉制成300g/L的漿料，用硅酸鈉溶液調(diào)節(jié)漿料pH9.0-10,記錄硅酸鈉溶液消耗量，其中SiO2約為二氧化鈦質(zhì)量的0.2 %，硅酸鈉溶液的濃度以SiO2計為100g/L，攪拌分散 20min。
[0041]2、將分散后的漿料分別升溫到60°C，并使整個包膜過程維持此溫度。
[0042]3、在40min內(nèi)均勻加入余下硅酸鈉水溶液，硅酸鈉水溶液的加入量以SiO2計為二氧化鈦質(zhì)量的0.8%，熟化30min。
[0043]4、在40min內(nèi)加入可溶性鋁鹽水溶液，調(diào)節(jié)漿料PH3.0-3.5，記錄可溶性鋁鹽水溶液的消耗量，其中可溶性鋁鹽溶液的加量以Al2O3計，熟化60min。
[0044]5、在40min均勻加入以Al2O3計為TiO2質(zhì)量的1.5%偏鋁酸鈉溶液，熟化60min。
[0045]6、在40min內(nèi)均勻加入余下可溶性鋁鹽溶液，其中可溶性鋁鹽溶液的加量為TiO2質(zhì)量的2%計,熟化30min。
[0046]7、在40min內(nèi)均勻加入20 %的NaOH水溶液，調(diào)節(jié)漿料PH7.2-7.6，保溫熟化120mino
[0047]8、用50°C脫鹽水進行過濾洗滌至濾液電導率小于IOOii s/m，在120°C下干燥24h，并用用高剪切粉碎機粉碎處理，得到包膜后銳鈦樣品。
[0048]實施例1-3中所述的硅酸鈉可以采用六偏磷酸鈉、六偏磷酸鉀、三乙醇胺、氫氧化鈉、及季戊四醇等中的一種或幾種替換。
[0049]下面給出本發(fā)明實施例銳鈦包膜產(chǎn)品測試結果
[0050]從表1可以看出，包覆前銳鈦型鈦白粉本身SiO2和Al2O3含量分別為0.04%和
0.01%。包覆SiO2后，沉積量在0.85%到1.03之間，包覆氧化鋁后，沉積量達到4.0%，包覆后樣品表面SiO2和Al2O3的含量與加料量基本一致，出現(xiàn)少量的偏差可能是硅、鋁沉積聚合速率不同所造成的。包覆前，銳鈦型鈦白粉的L值和白度分別為97.90和93.61，而包覆后，其L值分別為98.56和98.63，白度分別為95.67和95.68，亮度和白度均有較大程度的提聞。
[0051]本發(fā)明實施例銳鈦型鈦白粉包膜的檢測結果
[0052]
【權利要求】
1.一種包膜銳鈦型鈦白粉的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟一，采用未經(jīng)任何處理的銳鈦型二氧化鈦，在分散劑作用下將之配制成分散良好的漿料，分散劑的加入量以SiO2計為二氧化鈦質(zhì)量的0.1% -0.4% ; 步驟二，將分散后漿料升溫到50-90°C，并保持該溫度； 步驟三,將步驟二中的漿料,在10-60min內(nèi)均勻加入硅酸鹽水溶液，硅酸鹽水溶液的加入量以SiO2計為二氧化鈦質(zhì)量的0.2% -1.0%，熟化10-60min，溫度保持在50_90°C ； 步驟四，在10-60min內(nèi)加入第一可溶性招鹽水溶液，調(diào)節(jié)衆(zhòng)料PH2.0-4.0,記錄可溶性鋁鹽水溶液的消耗量，可溶性鋁鹽溶液的加入量以Al2O3計約為二氧化鈦質(zhì)量的0.1% -0.4%，熟化 10-60min，溫度保持在 50-90°C ； 步驟五,在10-60min內(nèi)加入偏鋁酸鈉水溶液,偏鋁酸鈉溶液的加入量以Al2O3計為二氧化鈦質(zhì)量的1.0% -3.0%，熟化10-60min，溫度保持在50_90°C ； 步驟六，在10-60min內(nèi)加入余下第二可溶性招鹽水溶液,可溶性招鹽溶液的加入量以Al2O3計為二氧化鈦質(zhì)量的1.5% -4.0%，熟化10-60min，溫度保持在50_90°C ； 步驟七，加入NaOH水溶液，調(diào)節(jié)漿料PH7.0-8.0,熟化60_180min ； 步驟八，用40-70°C脫鹽水進行過濾洗滌至濾液電阻率小于IOOy s/m，物料經(jīng)干燥、粉碎處理，制得二氧化鈦顏 料樣品。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種新型包覆銳鈦型鈦白粉的制備方法，其特征在于所述分散劑為硅酸鈉。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種新型包覆銳鈦型鈦白粉的制備方法，其特征在于，所述硅酸鹽水溶液選自硅酸鈉水溶液或者硅酸鉀水溶液。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種新型包覆銳鈦型鈦白粉的制備方法，其特征在于，所述第一可溶性鋁鹽水溶液和第二可溶性鋁鹽水溶液為相同的可溶性鋁鹽水溶液，選自氯化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁等中的一種或幾種，濃度以Al2O3計為80-120g/L。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種新型包覆銳鈦型鈦白粉的制備方法，其特征在于，所述第一可溶性鋁鹽水溶液和第二可溶性鋁鹽水溶液為不同的可溶性鋁鹽水溶液，選自氯化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁等中的一種或幾種，濃度以Al2O3計為80-120g/L。
【文檔編號】C09C3/06GK103756367SQ201310557367
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月12日 優(yōu)先權日:2013年11月12日
【發(fā)明者】蘇振宇, 魏旭芳, 徐敬麗, 李茂恩 申請人:漯河興茂鈦業(yè)股份有限公司