专利名称：表面改性的钛白粉及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种表面改性的钛白粉及其制备方法，具体说是在钛白粉表面包覆了 一层无机物，从而改善钛白粉的分散性、耐候性和白度，属于粉末材料加工技术领域。
背景技术：
钛白粉因其化学性质稳定以及良好的白度、着色力、遮盖力和耐热性等特点，被广 泛的应用于颜料如涂料、橡胶、塑料、造纸等行业，同时还作为光催化剂、光电电池、紫外线 屏蔽剂等被广泛应用。未经表面处理的钛白粉表面一般被极性基团(如-0H)所包覆，所以 钛白粉容易因极性吸附或吸潮而产生团聚，很难在其他体系中分散。因此对钛白粉进行包 覆是非常重要的。随着国民经济的高速发展，钛白粉需求量也不断上升。我国钛白粉产能 虽大但产品质量不高，与国外知名企业的产品差距很大。所以研制一种能够生产高品质钛 白粉的方法是十分必要的。对钛白粉表面进行改性处理的的影响因素很多，如包覆剂的选择、加入量、加 入顺序、加入速度、PH值、温度、反应时间等都对粉体的性质有很大的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种表面包覆有硅、铝氧化物或氢氧化物保护层的二氧化 钛粉体，使包覆后的二氧化钛粉体具有更好的分散性、白度和耐候性。本发明通过下列技术方案完成一种表面改性的钛白粉，其特征在于经过下列步 骤制得A、将二氧化钛粉加入水中，配成质量浓度为5 20%的水溶液；B、在步骤A的水溶液中，按二氧化钛粉质量的0.05 0. 2%的量，加入六偏磷酸钠，并 调节溶液pH至9 11，搅拌1 3小时，得混合浆料；C、在步骤B的混合浆料中，加入水溶性硅化合物至S^2的含量为二氧化钛粉质量的 1 10%，调节溶液pH至8 11，使SW2沉淀于二氧化钛粉颗粒表面；D、在温度为80 100°C条件下，向步骤C的混合浆料中加入浓度为40 100g/L的铝 盐包膜剂，直至混合料浆中的Al2O3含量为二氧化钛粉质量的1 5%，搅拌反应2 5小时， 直至铝盐完全水解，同时保持混合料浆的pH为8. 5 11，使钛白粉均勻分散；E、将步骤D的混合料浆按常规进行水洗、抽滤、烘干、研磨后，得表面改性的钛白粉产品。所述步骤C中的硅化合物为硅酸钠、硅酸钾、硅酸钙中的一种或几种，其中，硅酸 钠的加入量控制在其碱金属离子浓度为0. 1 0. 3mol/L。所述铝盐包膜剂为硫酸铝、铝酸钠或偏铝酸钠中的一种或几种，使混合料浆中的 Al2O3 浓度为 40 100g/L。本发明具有下列优点和效果采用上述方案，可在钛白粉颗粒表面包覆一层无机 物，即将硅、铝离子同时附着在钛白粉表面，从而降低钛白粉表面活性，增加钛白粉分散性，提高钛白粉白度。本发明方法简单易行、成本低、无污染。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明做进一步说明。实施例1本发明提供的表面改性的钛白粉，经过下列步骤制得A、将二氧化钛粉加入水中，配成质量浓度为5%的水溶液；B、在步骤A的水溶液中，按二氧化钛粉质量的0.05%的量，加入六偏磷酸钠，并调节溶 液PH至9，搅拌1小时，得混合浆料；C、在步骤B的混合浆料中，加入水溶性硅酸钠至SiO2的含量为二氧化钛粉质量的1%， 调节溶液PH至8，使S^2沉淀于二氧化钛粉颗粒表面；D、在温度为80°C条件下，向步骤C的混合浆料中加入浓度为40g/L的硫酸铝包膜剂，直 至混合料浆中的Al2O3含量为二氧化钛粉质量的1%，搅拌反应2小时，直至铝盐完全水解， 同时保持混合料浆的PH为8. 5，使钛白粉均勻分散；E、将步骤D的混合料浆按常规进行水洗、抽滤、烘干、研磨后，得表面改性的钛白粉产PBFI ο实施例2本发明提供的表面改性的钛白粉，经过下列步骤制得A、将二氧化钛粉加入水中，配成质量浓度为20%的水溶液；B、在步骤A的水溶液中，按二氧化钛粉质量的0.2%的量，加入六偏磷酸钠，并调节溶液 PH至11，搅拌3小时，得混合浆料；C、在步骤B的混合浆料中，加入水溶性硅酸钾至SW2的含量为二氧化钛粉质量的10%， 调节溶液PH至11，使S^2沉淀于二氧化钛粉颗粒表面；D、在温度为100°C条件下，向步骤C的混合浆料中加入浓度为100g/L的铝酸钠包膜剂， 直至混合料浆中的Al2O3含量为二氧化钛粉质量的5%，搅拌反应5小时，直至铝盐完全水解， 同时保持混合料浆的PH为11，使钛白粉均勻分散；E、将步骤D的混合料浆按常规进行水洗、抽滤、烘干、研磨后，得表面改性的钛白粉产品。实施例3本发明提供的表面改性的钛白粉，经过下列步骤制得A、将二氧化钛粉加入水中，配成质量浓度为10%的水溶液；B、在步骤A的水溶液中，按二氧化钛粉质量的0.1%的量，加入六偏磷酸钠，并调节溶液 PH至9，搅拌2小时，得混合浆料；C、在步骤B的混合浆料中，加入水溶性硅酸钠、硅酸钾、硅酸钙至S^2的含量为二氧化 钛粉质量的5%，调节溶液pH至9，使SW2沉淀于二氧化钛粉颗粒表面；D、在温度为90°C条件下，向步骤C的混合浆料中加入浓度为50g/L的硫酸铝、铝酸钠和 偏铝酸钠包膜剂，直至混合料浆中的Al2O3含量为二氧化钛粉质量的3%，搅拌反应3小时， 直至铝盐完全水解，同时保持混合料浆的PH为9，使钛白粉均勻分散；E、将步骤D的混合料浆按常规进行水洗、抽滤、烘干、研磨后，得表面改性的钛白粉产品。 实施例4本发明提供的表面改性的钛白粉，经过下列步骤制得A、将二氧化钛粉加入水中，配成质量浓度为12%的水溶液；B、在步骤A的水溶液中，按二氧化钛粉质量的0.15%的量，加入六偏磷酸钠，并调节溶 液PH至9，搅拌2小时，得混合浆料；C、在步骤B的混合浆料中，加入水溶性硅酸钠、硅酸钙至SiO2的含量为二氧化钛粉质 量的5%，调节溶液pH至9，使SiO2沉淀于二氧化钛粉颗粒表面；D、在温度为90°C条件下，向步骤C的混合浆料中加入浓度为50g/L的硫酸铝、偏铝酸钠 包膜剂，直至混合料浆中的Al2O3含量为二氧化钛粉质量的3%，搅拌反应3小时，直至铝盐 完全水解，同时保持混合料浆的PH为9，使钛白粉均勻分散；E、将步骤D的混合料浆按常规进行水洗、抽滤、烘干、研磨后，得表面改性的钛白粉产品。
权利要求
1.一种表面改性的钛白粉，其特征在于经过下列步骤制得A、将二氧化钛粉加入水中，配成质量浓度为5 20%的水溶液；B、在步骤A的水溶液中，按二氧化钛粉质量的0.05 0. 2%的量，加入六偏磷酸钠，并 调节溶液pH至9 11，搅拌1 3小时，得混合浆料；C、在步骤B的混合浆料中，加入水溶性硅化合物至S^2的含量为二氧化钛粉质量的 1 10%，调节溶液pH至8 11，使SW2沉淀于二氧化钛粉颗粒表面；D、在温度为80 100°C条件下，向步骤C的混合浆料中加入浓度为40 100g/L的铝 盐包膜剂，直至混合料浆中的Al2O3含量为二氧化钛粉质量的1 5%，搅拌反应2 5小时， 直至铝盐完全水解，同时保持混合料浆的pH为8. 5 11，使钛白粉均勻分散；E、将步骤D的混合料浆按常规进行水洗、抽滤、烘干、研磨后，得表面改性的钛白粉产PΡΠ O
2.如权利要求1所述的表面改性的钛白粉，其特征在于所述步骤C中的硅化合物为硅 酸钠、硅酸钾、硅酸钙中的一种或几种，其中，硅酸钠的加入量控制在其碱金属离子浓度为 0. 1 0. 3mol/L。
3.如权利要求1所述的表面改性的钛白粉，其特征在于所述铝盐包膜剂为硫酸铝、铝 酸钠或偏铝酸钠中的一种或几种，使混合料浆中的Al2O3浓度为40 100g/L。
全文摘要
本发明提供表面改性的钛白粉及其制备方法，它将二氧化钛粉配成质量浓度为5～20%的水溶液，在其中加入六偏磷酸钠，再加入水溶性硅化合物，使SiO2沉淀于二氧化钛粉颗粒表面，在温度为80～100℃条件下，加入铝盐包膜剂，同时保持混合料浆的pH为8.5～11，使钛白粉均匀分散，经水洗、抽滤、烘干、研磨后，得表面改性的钛白粉产品。通过本发明可使钛白粉颗粒表面包覆一层无机物，即将硅、铝离子同时附着在钛白粉表面，从而降低钛白粉表面活性，增加钛白粉分散性，提高钛白粉白度。本发明方法简单易行、成本低、无污染。
文档编号C09C3/06GK102051073SQ20101059663
公开日2011年5月11日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者严继康, 易健宏, 杜景红, 王韫, 甘国友 申请人:昆明理工大学