一种钛白粉的低粘度包膜方法
【专利摘要】本发明提供了一种钛白粉的低粘度包膜方法。所述方法包括以下步骤：向钛白粉浆料中加入分散剂；加入硫酸锆溶液并熟化，其中，加入的硫酸锆溶液以ZrO2计与钛白粉浆料中TiO2的质量比为0.2:100～0.5:100；加入偏铝酸钠溶液以将浆料的pH值控制在7.0～11.0，熟化；加入硫酸铝溶液以将浆料的pH值控制在2.5～6.5，熟化；加入偏铝酸钠溶液以将浆料的pH值控制在8.5～10.5，熟化；调节浆料的pH值为7.0～7.8，熟化。本发明通过在包膜前加入分散剂改善钛白粉浆料的分散状况，并采用特殊的包膜工艺，有效减低包膜过程的粘度，有利于包膜剂在钛白粉表面均匀沉积，提高包膜的均匀性，从而提高产品的亮度和分散性。
【专利说明】一种钛白粉的低粘度包膜方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钛白粉的包膜方法，具体地讲，本发明涉及一种能减低包膜过程粘度的包膜工艺。
【背景技术】
[0002]钛白粉作为一种白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、油墨等领域。金红石钛白粉若需获得较好的耐候性、分散性等优良的应用性能，必须经过无机表面处理，在其表面均匀地包覆一层无机氧化物膜。
[0003]然而，根据目前的相关文献和专利报道，尚未出现关于降低包膜过程粘度以改善包膜过程分散性和亮度的方法。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。
[0005]本发明的目的之一在于提供一种在降低包膜过程的粘度、提高包膜的均匀性、并能提高产品的亮度和分散性的包膜方法。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供了一种钛白粉的低粘度包膜方法。所述方法包括以下步骤:a、向钛白粉浆料中加入分散剂；b、加入硫酸锆溶液并熟化，其中，加入的硫酸锆溶液以ZrO2计与钛白粉浆料中TiO2的质量比为0.2:100?0.5:100 ;c、加入偏铝酸钠溶液以将浆料的PH值控制在7.0?11.0，熟化；d、加入硫酸铝溶液以将浆料的pH值控制在
2.5?6.5，熟化；e、加入 偏铝酸钠溶液以将浆料的pH值控制在8.5?10.5，熟化；f、调节浆料的pH值为7.0?7.8，熟化。
[0007]根据本发明的钛白粉的低粘度包膜方法的一个实施例，所述钛白粉浆料的浓度为260 ?350g/l。
[0008]根据本发明的钛白粉的低粘度包膜方法的一个实施例，所述钛白浆料的浓度为280 ?300g/l。
[0009]根据本发明的钛白粉的低粘度包膜方法的一个实施例，所述钛白浆料的温度为50 ?90?。
[0010]根据本发明的钛白粉的低粘度包膜方法的一个实施例，所述钛白浆料的温度为60 ?70。。。
[0011]根据本发明的钛白粉的低粘度包膜方法的一个实施例，所述分散剂为娃酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、焦磷酸钾、单乙醇铵、磷酸二氢铵中的一种或几种。
[0012]根据本发明的钛白粉的低粘度包膜方法的一个实施例，所述分散剂的加入量为所述钛白粉浆料中TiO2质量的0.05?0.25%。
[0013]根据本发明的钛白粉的低粘度包膜方法的一个实施例，所述分散剂的加入量为钛白粉浆料中TiO2质量的0.10?0.15%。[0014]根据本发明的钛白粉的低粘度包膜方法的一个实施例，所述步骤c中加入的偏铝酸钠以Al2O3计为钛白粉浆料中TiO2质量的0.20?0.6%，所述加入的硫酸铝以Al2O3计为钛白粉浆料中TiO2质量的0.45?1.65%，所述步骤e中加入的偏铝酸钠以Al2O3计为钛白粉浆料中TiO2质量的0.40?1.8%。
[0015]根据本发明的钛白粉的低粘度包膜方法的一个实施例，所述步骤c中将浆料的pH值控制在8.0?10.5。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果包括:通过在包膜前加入分散剂改善钛白粉浆料的分散状况，并采用特殊的包膜工艺，有效减低包膜过程的粘度，改善包膜过程分散性，利于包I旲剂在钦白粉表面均勻沉积，提闻包I旲的均勻性，从而提闻广品的売度和分散性。
【具体实施方式】
[0017]在下文中，将结合示例性实施例详细地描述本发明的钛白粉的低粘度包膜方法。在本发明中，如果没有例外的表述，则通常提到的物质中各元素或成分的含量均是质量百分含量。
[0018]根据本发明示例性实施例的钛白粉的低粘度包膜方法包括以下步骤:
[0019]a、向钛白粉浆料中加入分散剂，搅拌均匀。
[0020]其中钛白粉浆料的浓度为260?350g/l，优选为280?300g/l。钛白浆料的温度为50?90°C，优选为60?75°C。加入分散剂可以改善钛白粉浆料的分散状况。分散剂为硅酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、焦磷酸钾、单乙醇铵、磷酸二氢铵中的一种或几种。分散剂的加入量为钛白粉浆料中TiO2质量的0.05?0.25%，最优加入量为0.10?0.15%。
[0021]b、加入硫酸锆溶液并熟化，其中，加入的硫酸锆溶液以ZrO2计与钛白粉浆料中TiO2的质量比为0.25:100?0.5:100。将ZrO2 =TiO2质量比控制在该范围内，能提高产品亮度和耐候性。
[0022]C、加入偏铝酸钠溶液以将浆料的pH值控制在7.0?11.0，熟化。
[0023]其中，加入的偏铝酸钠以Al2O3计为钛白粉浆料中TiO2质量的0.20?0.60%。在此步骤中，加入的偏铝酸钠将浆料的pH值调节至7.0?11.0,能够提高钛白粉在体系中的分散性，降低浆料粘度。优选地，将浆料的PH值控制为8.0?10.5。
[0024]d、加入硫酸铝溶液以将浆料的pH值控制在2.5?6.5，熟化。
[0025]其中，加入的硫酸铝以Al2O3计为钛白粉浆料中TiO2质量的0.45?1.65%。在此步骤中，可以保证铝的包膜量在3.0%以上，并且硫酸铝的成本比偏铝酸钠低。
[0026]e、加入偏铝酸钠溶液以将浆料的pH值控制在8.5?10.5，熟化。
[0027]其中，加入的偏铝酸钠以Al2O3计为钛白粉浆料中TiO2质量的0.40?1.8%。在此步骤中，再次加入的偏铝酸钠将浆料的PH值控制在8.5?10.5的目的是:在碱性条件下沉积的铝为勃姆石型，能提高产品的分散性。
[0028]f、调节浆料的pH值为7.0?7.8，熟化。例如，采用质量浓度为10?20%的稀酸调节PH值至7.0?7.8。在此步骤中，将浆料的pH值调节至7.0?7.8的目的是保证最终广品为中性。
[0029]g、过滤、洗涤、干燥、粉碎，得到钛白粉产品。[0030]本发明的法通过在包膜前加入分散剂改善钛白粉浆料的分散状况，并采用特殊的包膜工艺，有效减低包膜过程的粘度，有利于包膜剂在钛白粉表面均匀沉积，提高包膜的均匀性，从而提高产品的亮度和分散性。
[0031]为了更好地理解本发明的上述示例性实施例，下面结合具体示例对其进行进一步说明。
[0032]示例 I
[0033]取200g未后处理的金红石钛白初品，用脱盐水打浆，打浆后的钛白粉浆料浓度为330g/l，将钛白粉浆料加热至60 V ;将六偏磷酸钠加入所述加热后的浆料中，搅拌均匀，其中，分散剂六偏磷酸钠的加入量为TiO2质量的0.08% ;加入硫酸锆溶液，加入硫酸锆溶液的质量比为ZrO2 =TiO2=0.25:100，熟化30min，其中；加入偏铝酸钠溶液，其中，偏铝酸钠的加入量以Al2O3为TiO2质量的0.25%，加入后浆料的pH值为7.5，熟化30min ;加入硫酸铝溶液，其中，硫酸铝的加入量以Al2O3为TiO2质量的1.65%，浆料的pH值为2.68，熟化60min ;加入偏铝酸钠溶液，偏铝酸钠的加入量以Al2O3为TiO2质量的1.4%，控制浆料的pH值为10.5，熟化60min ;使用以质量百分比计浓度为10?20%的稀酸调节体系pH值为7.3，熟化120min。将上述溶液过滤、洗涤、干燥、粉碎，得到钛白粉产品。包膜过程粘度在300cp以下，检测钛白粉亮度为95.1%，分散性为6.50HB。
[0034]示例 2
[0035]取200g未后处理的金红石钛白初品，用脱盐水打浆，打浆后的钛白粉浆料浓度为260g/l，将钛白粉浆料加热至80°C ;将六偏磷酸钠加入于加热好的浆料中，搅拌均匀，其中，分散剂六偏磷酸钠的加入量为TiO2质量的0.25% ;加入一定量的硫酸锆溶液，加入硫酸锆溶液的质量比为ZrO2 =TiO2=0.4:100，熟化30min ;加入偏铝酸钠溶液，其中，偏铝酸钠的加入量以Al2O3为TiO2质量的0.60%，加入后浆料的pH值为10.5，熟化30min ;加入硫酸铝溶液，其中，硫酸铝的加入量以Al2O3为TiO2质量的1.25%，浆料的pH值为6.35，熟化60min ；加入偏铝酸钠溶液，偏铝酸钠的加入量以Al2O3为TiO2质量的1.4%，浆料的pH值为8.5，熟化60min ;使用以质量百分比计浓度为10?20%的稀酸调节体系pH值为7.5，熟化120min。将上述溶液过滤、洗涤、干燥、粉碎，得到钛白粉产品。包膜过程粘度在300cp以下，检测钛白粉亮度为95.2%，分散性为6.25HB。
[0036]示例3
[0037]取200g未后处理的金红石钛白初品，用脱盐水打浆，打浆后的钛白粉浆料浓度为300g/l，将钛白粉浆料加热至50°C ;将六偏磷酸钠加入于于加热好的浆料中，搅拌均匀，其中，分散剂六偏磷酸钠的加入量为TiO2质量的0.15% ;加入一定量的硫酸锆溶液，加入硫酸锆的质量比为ZrO2 =TiO2=0.5:100，熟化30min ;加入偏铝酸钠溶液，其中，偏铝酸钠的加入量以Al2O3为TiO2质量的0.4%，加入后浆料的pH值为9.0，熟化30min ;加入硫酸铝溶液，其中，硫酸铝的加入量以Al2O3为TiO2质量的1.55%，浆料的pH值为3.0，熟化60min ;加入偏铝酸钠溶液，偏铝酸钠的加入量以Al2O3为TiO2质量的1.65%，浆料的pH值为10.0,熟化60min ;使用以质量百分比计浓度为10%?20%的稀酸调节体系pH值为7.6，熟化120min。将上述溶液过滤、洗涤、干燥、粉碎，得到钛白粉产品。包膜过程粘度在300cp以下，检测钛白粉亮度为95.3%，分散性为6.50HB。
[0038]综上所述，本发明的通过在包膜前加入分散剂改善钛白粉浆料的分散状况，并采用特殊的包膜工艺，有效减低包膜过程的粘度，改善包膜过程分散性，在包膜过程中二氧化钛是均匀地呈单颗粒分散，包膜剂能均匀沉积在单个二氧化钛颗粒表面，因而包膜出的钛白粉亮度好、分散性高。
[0039]尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改 和改变。
【权利要求】
1.一种钛白粉的低粘度包膜方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: a、向钛白粉浆料中加入分散剂； b、加入硫酸锆溶液并熟化，其中，加入的硫酸锆溶液以ZrO2计与钛白粉浆料中TiO2的质量比为 0.25:100 ?0.5:100 ; C、加入偏铝酸钠溶液以将浆料的pH值控制在7.0?11.0，熟化； d、加入硫酸铝溶液以将浆料的pH值控制在2.5?6.5，熟化； e、加入偏铝酸钠溶液以将浆料的pH值控制在8.5?10.5，熟化； f、调节浆料的pH值为7.0?7.8，熟化。
2.根据权利要求1所述的钛白粉的低粘度包膜方法，其特征在于，所述钛白粉浆料的浓度为260?350g/l。
3.根据权利要求1所述的钛白粉的低粘度包膜方法，其特征在于，所述钛白浆料的浓度为 280 ?300g/l。
4.根据权利要求1所述的钛白粉的低粘度包膜方法，其特征在于，所述钛白浆料的温度为50?90°C。
5.根据权利要求1所述的钛白粉的低粘度包膜方法，其特征在于，所述钛白浆料的温度为60?70°C。.
6.根据权利要求1所述的钛白粉的低粘度包膜方法，其特征在于，所述分散剂为硅酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、焦磷酸钾、单乙醇铵、磷酸二氢铵中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的钛白粉的低粘度包膜方法，其特征在于，所述分散剂的加入量为所述钛白粉浆料中TiO2质量的0.05?0.25%。
8.根据权利要求1所述的钛白粉的低粘度包膜方法，其特征在于，所述分散剂的加入量为钛白粉浆料中TiO2质量的0.10?0.15%。
9.根据权利要求1所述的钛白粉的低粘度包膜方法，其特征在于，所述步骤c中加入的偏铝酸钠以Al2O3计为钛白粉浆料中TiO2质量的0.20?0.60%，所述加入的硫酸铝以Al2O3计为钛白粉浆料中TiO2质量的0.45?1.65%，所述步骤e中加入的偏铝酸钠以Al2O3计为钛白粉浆料中TiO2质量的0.40?1.8%。
10.根据权利要求1所述的钛白粉的低粘度包膜方法，其特征在于，所述步骤C中将浆料的PH值控制在8.0?10.5。
【文档编号】C09C1/36GK103436054SQ201310384466
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】李礼, 陈新红, 徐玉婷, 杜剑桥, 吴健春, 程晓哲 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司