本发明属于化工材料技术领域，涉及一种水性零voc油墨专用钛白粉的制备方法。
背景技术：
钛白粉是一种白色无机颜料，其不溶于水，弱酸性，且耐热性好，具有无毒、最佳不透明性、最佳白度和光亮度，被广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等行业。对于不同的应用行业来说，钛白粉一般都需要经过无机化合物的处理，以改进其吸油量、耐候性、遮盖力、分散性和光泽度等性能。目前国内钛白粉通常采用通用级钛白粉，而通用级钛白粉吸油量往往偏高，给油性涂料和油墨行业用户带来不利影响，普通钛白粉在油性涂料和油墨行业使用时，白度和分散性不够稳定。
申请号为201010208549.1的专利文献公开了一种油性涂料用钛白粉有机包膜技术，它是使用一种或多种有机硅复配物，通过湿法或干法等粉碎设备作用于钛白粉粒子对钛白粉进行表面改性处理，能够提高钛白粉在油性树脂中的分散速度和分散稳定性，改善钛白粉在油性涂料中的耐温性能。有机包膜的改进，更多的是能提高钛白产品的分散性，而无法改进产品的耐候性。
申请号为201010231162.8的专利文献公开了一种油墨专用钛白粉颜料及其制备方法，其提供的技术方案，是在钛白粉颗粒表面包覆有包膜材料，包膜材料为铝氧化物，具体是先加入一定的碱性铝氧化物搅拌、熟化、沉积，再加入酸性铝氧化物搅拌、熟化、沉积。洗涤、干燥、粉碎后，在超微粉碎时，加入三羟甲基丙烷进行有机处理。该技术的不足之处，在于采用一元铝包覆，其产品耐候性相对略低，采用三羟甲基丙烷有机处理，有机处理工艺简单，钛白产品的耐温性不够高，质量不好时会引起墨层黄变。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种水分散稳定性好、耐候性好的水性零voc油墨专用钛白粉的制备方法。
本发明的水性零voc油墨专用钛白粉的制备方法，包括以下步骤：
(1)将钛白粉加入到去离子水中，制成浓度为800－1000g/l的悬浮浆液，在悬浮浆液中加入打浆分散剂柠檬酸，其中打浆分散剂重量为钛白粉重量的0.25－0.35％；搅拌均匀后，用无机碱溶液调整悬浮浆液ph值为10；
(2)对钛白粉悬浮浆液进行砂磨处理，而后采用去离子水将研磨后的钛白粉悬浮浆液稀释到500－600g/l，再将稀释后的悬浮浆液通过振荡筛500－800目过滤；
(3)对过滤后的钛白粉悬浮浆液进行离心处理，收集上层4/5沉积物料，可多次重复操作；得到粒径d10＝0.19um、d50＝0.20um和d90＝0.21um的钛白粉浆液；
(4)将钛白粉悬浮浆液升温至90℃，调整ph值在9～9.5范围内，在钛白粉悬浮浆液中加入硅化合物，然后将钛白粉悬浮浆液熟化，使钛白粉颗粒表面形成一层氧化硅膜层，其中硅化合物重量为钛白粉重量的3％，加入方式为与碱并流；
(5)将钛白粉悬浮浆液降温至75℃，加酸逐步调整ph值至6～6.5范围内，在钛白粉悬浮浆液中加入铝化合物，然后将钛白粉悬浮浆液熟化，使钛白粉颗粒氧化硅膜层表面形成一层氧化铝膜层，其中铝化合物重量为钛白粉重量的1.5％，加入方式为与碱并流；
(6)用无机酸调整钛白粉悬浮浆液ph值为5.5－6，并熟化；
(7)将钛白粉悬浮浆液进行洗涤、干燥、气流粉碎，并在粉碎过程中加入有机处理剂进行有机处理，获得钛白粉颗粒。
优选的，步骤(1)中，悬浮浆液的浓度为1000g/l，打浆分散剂为柠檬酸，打浆分散剂重量为钛白粉重量的0.3％，搅拌均匀后，用氢氧化钠溶液调整浆液ph值为10。
优选的，步骤(4)中，将钛白粉悬浮浆液升温至90℃，并调ph值为9.5，在上述ph值加入硅酸钠，硅酸钠重量为钛白粉重量的3.0％，加入方式为与氢氧化钠溶液并流，熟化时间为2小时。
优选的，步骤(5)中，将钛白粉悬浮浆液降温至75℃，加碱逐步调整ph值为6.5，在上述ph值下加入偏铝酸钠或硫酸铝，偏铝酸钠或硫酸铝重量为钛白粉重量的1.5％，加入方式为与氢氧化钠溶液并流，熟化时间为2小时。
优选的，步骤(6)中，用硫酸溶液调整钛白浆液ph值为5.5，熟化时间1小时。
优选的，步骤(7)中，有机处理剂为质量浓度5％的硅烷偶联剂水解液，加入硅烷偶联剂水解液的重量为钛白粉重量的0.5％。所述硅烷偶联剂水解液的配制方法为：将硅烷偶联剂加水稀释，然后加入乙酸做水解催化剂，水解5min，调整ph值为4。
本发明在钛白粉颗粒表面由内而外分别包覆氧化硅膜层和氧化铝膜层，并采用硅烷偶联剂水解液进行有机处理，大大提高了钛白粉的耐候性、分散性和光泽度，钛白粉吸油量低，分散性好，同时遮盖力强，具有较高的对比率，产品耐温性好，不会引起墨层黄变。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例一：
(1)将400g钛白粉加入到去离子水中，制成浓度为1000g/l的悬浮浆液，在悬浮浆液中加入柠檬酸作为打浆分散剂，加入重量为钛白粉重量的0.3％，高速搅拌均匀后，用100g/l氢氧化钠溶液调整浆液ph值为10，将钛白粉悬浮浆液泵入试验室耐驰砂磨机进行研磨。
(2)采用去离子水将研磨后的钛白粉悬浮浆液稀释到600g/l，浆液通过325目振荡筛，以除去可能存在的微少的粗品钛白大粒子及砂磨磨珠的碎屑和其他杂质。对过滤后的钛白粉悬浮浆液进行离心处理，收集上层4/5沉积物料；打浆重复上述步骤三次得到满足粒径需求的钛白粉浆液。
(3)将上述钛白粉悬浮浆液升温到90℃并调ph值9.5，在此ph值范围内加入硅酸钠，硅酸钠加入重量为钛白粉重量的3.0％，加入方式为与氢氧化钠溶液并流，加完后，将钛白浆液熟化2小时,使钛白粉颗粒表面形成一层水合氧化硅膜层，通过沉积的水合氧化硅膜层，可以提高产品的耐候性，并能与二氧化钛颗粒表面很好地结合，使后续的水合氧化铝膜层包覆得更紧密。
(4)将钛白粉浆液降温至75℃，加碱逐步调整ph值至6.5，在此ph值范围内加入偏铝酸钠或硫酸铝，本实施例优选偏铝酸钠，偏铝酸钠加入量为钛白粉重量的1.5％，加入方式为与氢氧化钠溶液并流，加完后，将钛白浆液熟化2小时，使钛白粉颗粒水合氧化锆膜层表面形成一层水合氧化铝膜层，通过沉积的水合氧化铝膜层可以提高产品的亲油性、耐候性、光泽。
(5)用100g/l硫酸溶液调整钛白浆液ph值至5.5，熟化1小时直到ph值保持不变，使其充分稳定。
(6)将上述钛白水悬浮浆液，进行抽滤、洗涤、干燥、气流粉碎。
实施例二：
实施例二中步骤(1)到步骤(6)与实施例一完全相同，最后在气流粉碎阶段，加入硅烷偶联剂水解液进行有机处理，加入量为钛白粉重量的0.5％。
硅烷偶联剂水解液配制方法：将硅烷偶联剂加水稀释，然后加入乙酸做水解催化剂，水解5min，并将ph值调至4.0，在此ph下硅烷偶联剂醇解最快，缩合最慢，水解5min后，即生成含si－oh的水解物。配制的硅烷偶联剂水解液浓度为5％。
对比样一：
对比样一步骤(1)到步骤(6)与实施例一基本相同，不同之处在于，对比样一步骤(1)中采用100g/l的硅酸钠溶液作为砂磨打浆分散剂。
对比样二：
对比样二步骤(1)到步骤(6)与实施例一完全相同，最后在气流粉碎阶段，加入0.5％三羟甲基丙烷进行有机处理。
与市售钛白颜料进行对比，其中对比样三是采用硅铝包覆，对比样四是采用铝包覆。
对比结果如下：
由对比结果可知，本发明制备的用硅烷偶联剂处理钛白颜料，由于采用卓越的无机和有机处理工艺，产品在水性油墨中具有极高的分散性、光泽度和极低的吸油量；同时遮盖力与进口钛白粉相当，具有较高的对比率；另外基本满足零voc的指标。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。