专利名称：分散性良好的二氧化钛颜料的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种分散性良好的二氧化钛颜料的制造方法。
背景技术：
二氧化钛是一种白色颜料，俗名钛白粉，作为一种重要的无机化工产品，由于其化 学性能稳定，具有高折射率和理想的粒度分布，因此以其良好的遮盖力、着色力广泛应用于 近年来发展速度较快的许多领域，如涂料、油墨、塑料、橡胶、纸张、陶瓷和合成纤维等。但 是，现有的二氧化钛颜料的分散性不好，不能满足要求，造成了用二氧化钛颜料的应用性能 不稳定，给下游生产造成了很大的困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种分散性良好的二氧化钛颜料的制造方法， 旨在提高钛白粉的分散性能，主要是提高二氧化钛颜料在应用过程中的分散性，满足二氧 化钛颜料下游客户使用的特点。本发明一种分散性良好的二氧化钛颜料的制造方法，其特征在于是在二氧化钛粉 体表面形成一层硅铝化合物的包膜层，水洗后，添加有机处理剂有机硅，搅拌均勻后，经过 烘干粉碎，得到该分散性良好的二氧化钛颜料产品，所述硅铝化合物，以氧化物计，二氧化 硅占二氧化钛质量的1. 0-5. 0%，氧化铝占二氧化钛质量的2. 0 4. 0%，所述有机硅采用 甲基硅氧烷，添加量是二氧化钛质量的0. 5-3. 0%。本发明是在未进行包膜的金红石型二氧化钛颜料的基础上进行的深加工。旨在提 高钛白粉的分散性能，主要是提高二氧化钛颜料在应用过程中的分散性。在未进行包膜的 金红石型二氧化钛粉体的基础上，经过用离子水配制成均勻的浆料，在一定的pH下，进行 硅铝化合物的包膜，使其充分的沉化，以便于形成一层包覆膜，然后洗涤，加入有机处理剂， 结果烘干，粉碎，得到分散性良好的二氧化钛颜料，以提高二氧化钛在应用过程中的分散性 能。比较具体的工艺为金红石型二氧化钛粉体中，在搅拌状态下，加入60 100°C的离子水配制成为 300 450g/L的浆料，调节浆料的pH值在8 11之间，缓慢滴加硅酸钠溶液(Na2SiO3)， 溶液的碱金属离子浓度(以Na2O量计)维持在0.1 0. 3mol/L，使二氧化硅占二氧化钛总 重量的1. 0 5. 0%，然后熟化30 50min，再调节PH在6. 5 8. 5之间，缓慢滴加100 200g/L硫酸铝溶液，使氧化铝占二氧化钛总重量的2. 0 4. 0%，然后熟化30 50min，再 次调节PH在4. 5 6. 5之间，熟化60 80min，完成包膜过程，再将上述混合浆液用温度 为60 80°C的离子水洗至料浆的电阻率在8000-10000 Ω · cm时，添加0. 5-3. 0%的有机 处理剂有机硅，搅拌均勻后，烘干，粉碎，得到该分散性良好的二氧化钛颜料产品。得到的分散性良好的二氧化钛颜料产品的粉体粒径在5 20μπι。金红石型二氧化钛粉体中，在搅拌状态下，加入80 100°C的离子水配制成为 300 450g/L的浆料，如果浆料的浓度太低，有利于后续工艺的实现，和包膜工艺的实现，但是在工业生产中又不经济。调节浆料的PH值在8 11之间，因为在碱性条件下，才能 形成二氧化硅致密膜。如果温度低于60°C就很难形成致密膜，而会形成多孔的、疏松状的 海绵膜。后缓慢滴加硅酸钠溶液，使二氧化硅占二氧化钛总重量的1.0 5.0%，然后熟 化30 50min，再调节pH在6. 5 8. 5之间，缓慢滴加硫酸铝溶液，使氧化铝占二氧化钛 总重量的2. 0 4. 0%，然后熟化30 50min，再次调节pH在4. 5 6. 5之间，熟化60 SOmin,在此时间内要始终保持料浆的pH稳定在4. 5 6. 5之间，完成包膜过程，以提高二 氧化钛颜料的应用性能。将上述混合浆液用温度为60 80°C的离子水洗至料浆的电导率 在8000-10000 Ω ·cm时，添加有机处理剂有机硅，搅拌均勻后，烘干，粉碎，得到该分散性良 好的二氧化钛颜料产品。本发明制造出的二氧化钛颜料产品能够具分散性良好的特点，使该产品代替了原 先分散性能较差的二氧化钛颜料产品。它适用于水性和溶剂型体系的油漆制造业。由于其 分散性的良好，使得研磨料的粘度也很低。主要物理指标晶体结构金红石型二氧化钛含量90. 0 96. 0 %密度 3. 9 4. 3Kg/L堆积密度0. 8 1. OKg/L吸油量18 21g/100gPH 值 6.0 9.0户外耐久性高分散性小于IOum我们采用GB6746-86对实验样品进行检验，样品指标远远大于国家标准，同时实 验样品达到了 UDC 667. 6 629标准。漆膜颜色变色< 2粉化彡1裂纹彡2样品分散性彡26um用样品制作的PVC-U门窗异型材经国家化学建筑材料测试中心检验符合GB/ T8814-2004 标准颜色色标L *为95. 6a*为-0.241^*为4.23耐人工气候老化4000h色差Δ Ε*为0.96 (国标为彡5)Δb*为-0.51 (国标为彡 3)分散性的测定方法采用长油醇酸树脂体系，在250mL的镀锌筒中加入120份醇 酸，加入90份二氧化钛颜料，高速剪切搅拌10分钟后，用调刀取混合物料50g，至于一个新 的250mL镀锌筒中，加入稀释剂80g，再高速剪切搅拌5分钟，在刮板细度尺下测量分散性。 分散性小于10um。
具体实施例方式实施例一金红石型二氧化钛粉体，在搅拌的状态下，向其中加入已经升温到80 100°C的 离子水，配制成为400g/L的浆料。使浆料的pH值保持在10，用稀硫酸调节pH。加入硅酸 钠溶液，使二氧化硅达到2% ( 二氧化硅/ 二氧化钛)，需要慢慢的滴加，整个过程在30 60min完成，然后熟化30 50min，然后调节pH在6. 5，加入硫酸铝的溶液，使氧化铝达到 2 % (氧化铝/ 二氧化钛)，慢慢滴加，整个过程在30 60min内完成，然后熟化30 50min， 调节PH = 5，熟化60 80min。把料浆倒入布式漏斗中用温度在60 80°C的离子水洗至 无硫酸根为止。然后加入有机处理剂，使有机硅达到0.5% (有机硅/ 二氧化钛)，充分搅 拌，然后将物料放进烘箱内进行烘干。将烘干的物料在小型破碎机进行粉碎，粉体粒径在 5 20 μ m0主要物理指标晶体结构 金红石型二氧化钛含量93. 4%密度4. 12Kg/L堆积密度0. 86Kg/L吸油量18. 22g/100gPH 值 7. 03户外耐久性高分散性小于9um用样品制作的PVC-U门窗异型材经国家化学建筑材料测试中心检验符合GB/ T8814-2004 标准颜色色标L *为96. 6a*为-0.141^*为4.63耐人工气候老化4000h色差Δ Ε*为0.86 (国标为≤5)Δ b*为-0.58 (国标为≤ 3)实施例二 金红石型二氧化钛粉体，在搅拌的状态下，向其中加入已经升温到80 100°C的 离子水，配制成为450g/L的浆料。使浆料的pH值保持在8，用稀硫酸调节pH。加入硅酸钠 溶液，使二氧化硅达到1.5% (二氧化硅/ 二氧化钛)，需要慢慢的滴加，整个过程在30 60min完成，然后熟化30 50min，然后调节pH在8，加入硫酸铝溶液，使氧化铝达到4% (氧化铝/ 二氧化钛)，慢慢滴加，整个过程在30 60min内完成，然后熟化30 50min， 调节pH = 6. 5，熟化60 80min。把料浆倒入布式漏斗中用温度在60 80°C的离子水洗 至无硫酸根为止。然后加入有机处理剂，使有机硅达到1.0% (有机硅/ 二氧化钛)，充分 搅拌，然后将物料放进烘箱内进行烘干。将烘干的物料在小型破碎机进行粉碎，粉体粒径在 5 20 μ m0
主要物理指标晶体结构金红石型二氧化钛含量94. 3%密度4. 14Kg/L堆积密度0. 97Kg/L吸油量19. llg/100gPH 值 7. 63户外耐久性高分散性小于8um用样品制作的PVC-U门窗异型材经国家化学建筑材料测试中心检验符合GB/ T8814-2004 标准颜色色标L *为97. 6a*为-0.341^*为4.53耐人工气候老化4000h色差Δ Ε*为0.76 (国标为彡5)Ab*为-0. 31 (国标为彡 3)实施例三金红石型二氧化钛粉体，在搅拌的状态下，向其中加入已经升温到80 100°C的 离子水，配制成为500g/L的浆料。使浆料的pH值保持在11，用稀硫酸调节pH。加入硅酸钠 溶液，使二氧化硅达到2. 5% ( 二氧化硅/ 二氧化钛)，需要慢慢的滴加，整个过程在30 60min完成，然后熟化30 50min，然后调节pH在8. 5，加入硫酸铝溶液，使氧化铝达到3% (氧化铝/ 二氧化钛)，慢慢滴加，整个过程在30 60min内完成，然后熟化30 50min， 调节pH = 4. 5，熟化60 80min。把料浆倒入布式漏斗中用温度在60 80°C的离子水洗 至无硫酸根为止。然后加入有机处理剂，使有机硅达到1.5% (有机硅/ 二氧化钛)，充分 搅拌，然后将物料放进烘箱内进行烘干。将烘干的物料在小型破碎机进行粉碎，粉体粒径在 5 20 μ m0主要物理指标晶体结构金红石型二氧化钛含量93. 1 %密度4. 16Kg/L堆积密度0. 97Kg/L吸油量18. 45g/100gPH 值 8. 01户外耐久性高分散性小于9um用样品制作的PVC-U门窗异型材经国家化学建筑材料测试中心检验符合GB/ T8814-2004 标准颜色色标L *为96. 7
a*为-0.23b*为 3. 69耐人工气候老化4000h色差Δ Ε*为0.87 (国标为彡5)Δb*为-0.64(国标为彡 3)
权利要求
一种分散性良好的二氧化钛颜料的制造方法，其特征在于是在二氧化钛粉体表面形成一层硅铝化合物的包膜层，水洗后，添加有机处理剂有机硅，搅拌均匀后，经过烘干粉碎，得到该分散性良好的二氧化钛颜料产品，所述硅铝化合物，以氧化物计，二氧化硅占二氧化钛质量的1.0 5.0％，氧化铝占二氧化钛质量的2.0～4.0％，所述有机硅采用甲基硅氧烷，添加量是二氧化钛质量的0.5 3.0％。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于金红石型二氧化钛粉体中，在搅拌状 态下，加入60 100°C的离子水配制成为300 450g/L的浆料，调节浆料的pH值在8 11之间，缓慢滴加硅酸钠溶液，使二氧化硅占二氧化钛总重量的1.0 5.0%，然后熟化 30 50min，再调节pH在6. 5 8. 5之间，缓慢滴加硫酸铝溶液，使氧化铝占二氧化钛总 重量的2. 0 4. 0%，然后熟化30 50min，再次调节pH在4. 5 6. 5之间，熟化60 80min，完成包膜过程，再将上述混合浆液用温度为60 80°C的离子水洗至料浆的电阻率 在8000-10000 Ω · cm时，添加有机处理剂有机硅，搅拌均勻后，烘干，粉碎，得到该分散性良 好的二氧化钛颜料产品。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于所述硅酸钠溶液的碱金属离子浓度， 以Na2O量计，维持在0. 1 0. 3mol/L，采用硫酸调节pH值，硫酸铝溶液的浓度为100 200g/L。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于得到的分散性良好的二氧化钛颜料产 品的粉体粒径在5 20 μ m。
全文摘要
一种分散性良好的二氧化钛颜料的制造方法，其特征是在二氧化钛粉体表面形成一层硅铝化合物的包膜层，提高二氧化钛颜料的应用性能，水洗后，添加有机处理剂有机硅，搅拌均匀后，经过烘干粉碎，得到该分散性良好的二氧化钛颜料产品，所述硅铝化合物，以氧化物计，二氧化硅占二氧化钛质量的1.0-5.0％，氧化铝占二氧化钛质量的2.0～4.0％，有机硅占二氧化钛质量的0.5～2.0％。体现了分散性能良好的特点。它适用于水性和溶剂型体系的油漆制造业。
文档编号C09C1/36GK101921498SQ20101025117
公开日2010年12月22日 申请日期2010年8月12日 优先权日2010年8月12日
发明者孙鹏, 李化全 申请人:山东东佳集团股份有限公司