一种钛钡复合颜料及其制备方法和应用与流程

本发明涉及颜料的制备领域，具体涉及一种钛钡复合颜料及其制备方法和应用。

背景技术：

钛白粉是最佳的白色颜料，目前国内主要采用硫酸法工艺进行生产，国外主要采用氯化法工艺进行生产。这两种生产工艺所生产的钛白粉广泛的应用在涂料、造纸、塑料、油墨等行业，是作为一种无机颜料，其组成是锐钛型或者金红石型的晶形结构，而且为满足颜料性能的要求，都要进行加盐处理，如铝、硅、钾、磷等，其二氧化钛的含量在85.0-98.0％之间。但是作为最优秀的白色颜料，最大的缺陷是不可再生，因此，在全球的有效开采量有限的情况下，如何降低钛白粉的使用量是业内一直在研究的方向之一，但是由于受到利益的冲突，在市场上一度出现了以假乱真的劣质钛白粉，给下游使用者造成了巨大损失，也因此给白色颜料行业的健康发展造成了一定的阻力。但是通过技术加工和合理的生产工艺控制，采用其他颜料进行钛白粉的复合加工，满足颜料要求，需要一个整体的工艺控制和下游应用等系统实验才会实施成功。

技术实现要素：

针对现有技术的不足之处和缺陷，本发明的目的在于提供一种钛钡复合颜料及其制备方法和应用，以满足白色颜料的要求且降低钛白粉的使用量。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种钛钡复合颜料的制备方法，包括以下步骤：

(1)钛白粉与硫酸钡的复合；

(2)混合粉体的有机表面改性；

(3)将有机表面改性的混合粉体剪切粉碎。

所述步骤(1)中钛白粉为金红石型钛白粉，其与硫酸钡粉体的质量比为4:1。

所述步骤(1)中准确称取金红石型钛白粉和硫酸钡粉体，通过进料螺旋进入三螺旋混合罐，螺旋转速控制在15-30转/min，控制罐体内的加热温度在50-80℃，混合30-60min后，进行有机表面处理。

所述步骤(2)中将有机处理剂加入到粉体混合罐中，螺旋转速控制在20-40转/min，混合15-30min。

所述有机处理剂为涂料用有机处理剂或塑料用有机处理剂，涂料用有机处理剂为TMP、TME或三乙醇胺，添加量为粉体质量的0.15-0.45％；塑料用有机处理剂为有机硅、石蜡或聚乙烯蜡，添加量为粉体质量的1-6％。

所述步骤(3)中将有机表面改性的混合粉体投入到剪切粉碎料仓内，控制剪切搅拌的速度为1000-3000转/min，剪切搅拌5-10min后，冷却到室温，通过打散机打散处理即可。

一种采用所述方法制备得到的钛钡复合颜料。

一种所述的钛钡复合颜料在涂料或者塑料上的应用。

本发明的有益效果在于：

所述钛钡复合颜料既不同于普通的金红石型钛白粉颜料，也不是单纯的硫酸钡重晶石颜料，而是不会挫伤颜料性能的白色复合颜料的改性材料，有利于降低钛白粉的使用量，且易于实施，生产成本低廉，资源的开采量减少，资源利用效率提高，有利于资源的长远发展和可持续发展，符合国家的资源发展战略要求。

附图说明

图1为本发明所述工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

按照质量比4:1的比例通过电子称准确称取金红石型钛白粉800kg和硫酸钡粉体200kg，通过进料螺旋进入三螺旋混合罐，螺旋转速控制在15转/min，控制罐体内的加热温度在50℃，混合30min后，进行有机表面处理。通过计量装置将有机处理剂TMP，添加量为按照粉体质量比的0.15％添加，加入到粉体混合罐中，螺旋转速控制在20转/min，混合15min后，进行混合粉体的剪切粉碎，将有机表面改性的混合粉体投入到剪切粉碎料仓内，控制剪切搅拌的速度为1000转/min，剪切搅拌5min后，冷却到室温，通过打散机打散处理，即得涂料用的钛钡混合粉体。

实施例2

按照质量比4:1的比例通过电子称准确称取金红石型钛白粉800kg和硫酸钡粉体200kg，通过进料螺旋进入三螺旋混合罐，螺旋转速控制在20转/min，控制罐体内的加热温度在60℃，混合40min后，进行有机表面处理。通过计量装置将有机处理剂TME，添加量为按照粉体质量比的0.25％添加，加入到粉体混合罐中，螺旋转速控制在30转/min，混合20min后，进行混合粉体的剪切粉碎，将有机表面改性的混合粉体投入到剪切粉碎料仓内，控制剪切搅拌的速度为2000转/min，剪切搅拌8min后，冷却到室温，通过打散机打散处理，即得涂料用的钛钡混合粉体。

实施例3

按照质量比4:1的比例通过电子称准确称取金红石型钛白粉800kg和硫酸钡粉体200kg，通过进料螺旋进入三螺旋混合罐，螺旋转速控制在30转/min，控制罐体内的加热温度在80℃，混合60min后，进行有机表面处理。通过计量装置将有机处理剂三乙醇胺，添加量为按照粉体质量比的0.45％添加，加入到粉体混合罐中，螺旋转速控制在40转/min，混合30min后，进行混合粉体的剪切粉碎，将有机表面改性的混合粉体投入到剪切粉碎料仓内，控制剪切搅拌的速度为3000转/min，剪切搅拌10min后，冷却到室温，通过打散机打散处理，即得涂料用的钛钡混合粉体。

实施例4

按照质量比4:1的比例通过电子称准确称取金红石型钛白粉800kg和硫酸钡粉体200kg，通过进料螺旋进入三螺旋混合罐，螺旋转速控制在15转/min，控制罐体内的加热温度在50℃，混合30min后，进行有机表面处理。通过计量装置将有机处理剂有机硅，添加量为按照粉体质量比的1％添加，加入到粉体混合罐中，螺旋转速控制在20转/min，混合15min后，进行混合粉体的剪切粉碎，将有机表面改性的混合粉体投入到剪切粉碎料仓内，控制剪切搅拌的速度为1000转/min，剪切搅拌5min后，冷却到室温，通过打散机打散处理，即得塑料用的钛钡混合粉体。

实施例5

按照质量比4:1的比例通过电子称准确称取金红石型钛白粉800kg和硫酸钡粉体200kg，通过进料螺旋进入三螺旋混合罐，螺旋转速控制在20转/min，控制罐体内的加热温度在60℃，混合40min后，进行有机表面处理。通过计量装置将有机处理剂石蜡，添加量为按照粉体质量比的3％添加，加入到粉体混合罐中，螺旋转速控制在30转/min，混合20min后，进行混合粉体的剪切粉碎，将有机表面改性的混合粉体投入到剪切粉碎料仓内，控制剪切搅拌的速度为2000转/min，剪切搅拌8min后，冷却到室温，通过打散机打散处理，即得塑料用的钛钡混合粉体。

实施例6

按照质量比4:1的比例通过电子称准确称取金红石型钛白粉800kg和硫酸钡粉体200kg，通过进料螺旋进入三螺旋混合罐，螺旋转速控制在30转/min，控制罐体内的加热温度在80℃，混合60min后，进行有机表面处理。通过计量装置将有机处理剂聚乙烯蜡，添加量为按照粉体质量比的6％添加，加入到粉体混合罐中，螺旋转速控制在40转/min，混合30min后，进行混合粉体的剪切粉碎，将有机表面改性的混合粉体投入到剪切粉碎料仓内，控制剪切搅拌的速度为3000转/min，剪切搅拌10min后，冷却到室温，通过打散机打散处理，即得塑料用的钛钡混合粉体。

对比例1

通过电子称准确称取金红石型钛白粉1000kg，通过进料螺旋进入三螺旋混合罐，螺旋转速控制在15转/min，控制罐体内的加热温度在50℃，混合30min后，进行有机表面处理。通过计量装置将有机处理剂TMP，添加量为按照粉体质量比的0.15％添加，加入到粉体混合罐中，螺旋转速控制在20转/min，混合15min后，进行混合粉体的剪切粉碎，将有机表面改性的混合粉体投入到剪切粉碎料仓内，控制剪切搅拌的速度为1000转/min，剪切搅拌5min后，冷却到室温，通过打散机打散处理，即得涂料用的钛白粉体。

对比例2

通过电子称准确称取硫酸钡粉体1000kg，通过进料螺旋进入三螺旋混合罐，螺旋转速控制在15转/min，控制罐体内的加热温度在50℃，混合30min后，进行有机表面处理。通过计量装置将有机处理剂TME，添加量为按照粉体质量比的0.15％添加，加入到粉体混合罐中，螺旋转速控制在20转/min，混合15min后，进行混合粉体的剪切粉碎，将有机表面改性的混合粉体投入到剪切粉碎料仓内，控制剪切搅拌的速度为1000转/min，剪切搅拌5min后，冷却到室温，通过打散机打散处理，即得涂料用的硫酸钡粉体。

对比例3

通过电子称准确称取金红石型钛白粉1000kg，通过进料螺旋进入三螺旋混合罐，螺旋转速控制在30转/min，控制罐体内的加热温度在80℃，混合60min后，进行有机表面处理。通过计量装置将有机处理剂石蜡，添加量为按照粉体质量比的6％添加，加入到粉体混合罐中，螺旋转速控制在40转/min，混合30min后，进行混合粉体的剪切粉碎，将有机表面改性的混合粉体投入到剪切粉碎料仓内，控制剪切搅拌的速度为3000转/min，剪切搅拌10min后，冷却到室温，通过打散机打散处理，即得塑料用的钛白粉体。

对比例4

通过电子称准确称取硫酸钡粉体1000kg，通过进料螺旋进入三螺旋混合罐，螺旋转速控制在30转/min，控制罐体内的加热温度在80℃，混合60min后，进行有机表面处理。通过计量装置将有机处理剂聚乙烯蜡，添加量为按照粉体质量比的6％添加，加入到粉体混合罐中，螺旋转速控制在40转/min，混合30min后，进行混合粉体的剪切粉碎，将有机表面改性的混合粉体投入到剪切粉碎料仓内，控制剪切搅拌的速度为3000转/min，剪切搅拌10min后，冷却到室温，通过打散机打散处理，即得塑料用的硫酸钡粉体。

表1涂料用钛钡复合颜料质量情况

通过表1可以看出，钛钡复合颜料的颜色和应用指标，与金红石型钛白粉的指标接近，并且优于硫酸钡粉体的指标，所以完全满足颜料的使用要求，且降低了钛白粉的使用量，降低了生产成本。

表2塑料用钛钡复合颜料质量情况

通过表2可以看出，钛钡复合颜料的颜色和应用指标，与金红石型钛白粉的指标接近，并且亨特白度、蓝光百度等塑料要求的关键颜料指标优于硫酸钡粉体的指标，所以完全满足塑料行业的使用要求，减少了钛白粉的使用量，降低了生产成本。