本发明涉及颜料
技术领域：
尤其涉及一种钛白粒子及其制备方法。
背景技术：
：钛白(颜料型二氧化钛)已成为世界上最重要的白色颜料，在油漆、塑料、造纸等领域具有广泛的应用。二氧化钛具有很强的光散射力，并且对可见光(380～700nm)没有吸收，这也是二氧化钛作为优质白色颜料的光学原因。二氧化钛通过三种方式散射入射光：表面反射，晶体内的折射，光路过晶体所产生的衍射。当二氧化钛与周围环境物质(如高分子)的折射率值增加时，二氧化钛的折射和衍射会增强，同其他无机颜料相比，二氧化钛具有很高的折射率。因此，在同等的条件下，只需要较少的二氧化钛就能形成白色的不透明涂层。但是现有技术中钛白的颜料性能仍有待于进一步提高，如何获得颜料性能更好的钛白成为本领域技术人员关注的热点。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钛白粒子及其制备方法，本发明提供的钛白粒子具有良好的颜料性能。本发明提供了一种钛白粒子，所述钛白粒子的平均粒径为200～300nm。在本发明中，所述钛白粒子的平均粒径优选为220～280nm，更优选为240～260nm，最优选为260nm。发明人经过大量的研究发现，二氧化钛的颜料性能与粒子的大小密切相关，粒子的粒径约小于入射光波长的一半时，通过衍射发射的光散射最有力；钛白粒子的粒径在200～300nm之间优选在260nm时钛白粒子具有良好的颜料性能。本发明提供了一种钛白粒子的制备方法，通过硫酸法制钛白粒子，控制所述硫酸法制钛白粒子过程中的金红石转化率为a％，96≤a＜100。在本发明中，所述硫酸法制钛白粒子过程中的金红石转化率a％优选为97≤a＜100，更优选为98≤a＜100，最优选为99≤a＜100。发明人通过大量的研究发现，可以通过控制硫酸法制钛白粒子过程中的金红石转化率控制制备得到的钛白粒子的粒径，而金红石的转化率在96％以上但低于100％时，能够使钛白粒子的平均粒径在200～300nm之间，从而使制备得到的钛白具有良好的颜料性能。在本发明中，所述钛白粒子的制备方法优选为：将偏钛酸经过漂洗、盐处理和煅烧，得到钛白粒子；所述煅烧的温度为800～900℃，所述煅烧的时间为0.5～3小时。本发明对所述偏钛酸的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的制备钛白的偏钛酸即可，可由市场购买获得，也可以是由矿渣混合的钛液制成的偏钛酸。在本发明中，所述漂洗的方法优选为：将所述偏钛酸进行还原和洗涤。本发明对所述洗涤、还原和盐处理的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的方法即可。在本发明中，所述煅烧的温度优选为820～950℃，更优选为830～900℃；所述煅烧的时间优选为0.15～4小时，更优选为0.5～3小时。在本发明中，所述金红石的转化率可由煅烧的温度和时间来控，本领域技术人员可在上述煅烧温度和时间范围内进行调控使金红石的转化率达到所需的要求，本发明可以单纯依靠优化偏钛酸的煅烧过程实现提高钛白的颜料性能的效果。本发明通过控制偏钛酸金红石的转化率来调控钛白粒子的粒径，采用本发明提供的方法能够使钛白粒子粒径的调控得以简化、易于实施，具有良好的应用前景。具体实施方式下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例，都属于本发明保护的范围。本发明以下实施例所用原料均为市售商品。实施例1将经过洗涤，还原和盐处理后的偏钛酸在840℃进行3小时的煅烧，得到钛白粒子。采用x射线衍射的方法，测试本发明实施例1制备钛白粒子过程中的金红石转化率，测试结果为，本发明实施例1制备钛白粒子的金红石转化率为99.0％。采用扫描电镜sem测试本发明实施例1制备得到钛白粒子的平均粒径，测试结果如表1所示，表1为本发明实施例和比较例制备得到的钛白粒子性能测试结果。按照下述方法测试本发明实施例1制备得到的钛白粒子的消色力tcs和蓝相scx：称量3g本发明实施例1制备得到的钛白粒子和3g的黑浆放在平磨仪上，用调刀在平磨仪上混合均匀，使其在平磨仪中研磨2次，每次研磨设定25转。用调到取制备好的色浆放于刮板纸上，用50微米湿膜制备器快速刮片，用色差仪读取x、y和z值，每个样品测试2次，得到两组数据，2组数据的x、y、z值之差小于0.2，对2组数据求算术平均值得到x样、y样、z样。用同样的方法测试标样的x、y、z值，按照下述公式计算消色力和蓝相。消色力＝(y样-y标)*100+tcs标；蓝相＝(x标-x样)+(z样-z标)+scx标。实施例2按照实施例1的方法制备得到钛白粒子，与实施例1的区别在于，所述煅烧的温度为885℃，煅烧的时间为0.5小时。按照实施例1的方法，测试本发明实施例2制备钛白粒子过程中的金红石转化率为98.5％。按照实施例1的方法，测试本发明实施例2制备的钛白粒子的性能如表1所示。实施例3按照实施例1的方法制备得到钛白粒子，与实施例1的区别在于，所述煅烧的温度为875℃，煅烧的时间为1.0小时。按照实施例1的方法，测试本发明实施例3制备钛白粒子过程中的金红石转化率为99.1％。按照实施例1的方法，测试本发明实施例3制备的钛白粒子的性能如表1所示。比较例1按照实施例1的方法制备得到钛白粒子，与实施例1的区别在于，所述煅烧的温度为810℃，煅烧的时间为3小时。按照实施例1的方法，测试本发明比较例1制备钛白粒子过程中的金红石转化率为57.7％。按照实施例1的方法，测试本发明比较例1制备的钛白粒子的性能如表1所示。比较例2按照实施例1的方法制备得到钛白粒子，与实施例1的区别在于，所述煅烧的温度为820℃，煅烧的时间为3小时。按照实施例1的方法，测试本发明比较例1制备钛白粒子过程中的金红石转化率为81.3％。按照实施例1的方法，测试本发明比较例1制备的钛白粒子的性能如表1所示。比较例3按照实施例1的方法制备得到钛白粒子，与实施例1的区别在于，所述煅烧的温度为870℃，煅烧的时间为3小时。按照实施例1的方法，测试本发明比较例3制备钛白粒子过程中的金红石转化率为100％。按照实施例1的方法，测试本发明比较例1制备的钛白粒子的性能如表1所示。表1本发明实施例和比较例制备得到的钛白粒子的性能金红石转化率％钛白粒子粒径(nm)tcsscx比较例115016364.4比较例218418303.0实施例126119301.5实施例224518681.3实施例325218391.0比较例33181696-0.4由表1可知，随着金红石转化率的提高，钛白粒子的粒径随之增大，金红石的转化率最高达到100％，但是当金红石转化率为99％时，钛白粒子的平均粒径达到261nm，其颜料性能tcs达到最高值。由以上实施例可知，本发明提供了一种钛白粒子，所述钛白粒子的平均粒径为200～300nm。发明人经过大量的研究发现，二氧化钛的颜料性能与粒子的大小密切相关，粒子的粒径约小于入射光波长的一半时，通过衍射发射的光散射最有力；钛白粒子的粒径在200～300nm之间优选在260nm时钛白粒子具有良好的颜料性能。本发明还提供了一种钛白粒子的制备方法。以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12