专利名称：一种提高金红石型钛白粉水分散稳定性的有机表面改性方法
一种提高金红石型钛白粉水分散稳定性的有机表面改性方技术领域
本发明属于金红石型钛白粉的有机表面改性方法，更具体说是对金红石型钛白粉进行有机包裹，从而提高其在水性生产体系中的加工方便性和储存安定性(主要是分散稳定程度)的方法。
背景技术：
金红石型钛白粉作为一种高档白色颜料，广泛使用于造纸、乳胶漆等水分散体系， 使用者除了对二氧化钛含量、PH值、电阻率、粒径大小、水分、金红石型含量等理化指标以及对耐候性、消色力、白度、遮盖力、亮度等颜料性能指标有具体而严格的要求外，更把后续加工性能和储存安定性作为金红石型钛白粉质量好坏的主要评价标准。在造纸和乳胶漆的具体生产中，制造商主要考察加工性能指标是低泡和水分散性，而这两项指标主要由有机包膜处理来完成。
通常的有机包膜主要采用NPG(新戊二醇)、聚乙二醇、TMP(三羟甲基丙烷)、 TME(三羟甲基乙烷)、聚硅氧烷等各种带羟基或水解后产生羟基的醇类或烷类有机物。但这些有机物处理后的金红石型钛白粉在水性体系应用时，都不同程度存在高温容易黄变， 使用时泡沫多，水分散稳定程度差等问题，用其处理后的金红石型钛白粉无法用于生产高档乳胶漆或纸张。发明内容
本发明是提出采用一种或几种有机硅材料，对金红石型钛白粉进行有机包膜处理，得到具有低泡沫、高水分散稳定性、的金红石型钛白粉的方法。
我们通过如下的技术方案来实现上述目的
1、将适量的去离子水加入到带有高速搅拌装置的处理槽中，开动搅拌，转速为 1000转/分至3000转/分；
2、将计量的一种或几种有机硅材料加入到处理槽中；
3、缓慢添加计量的金红石型钛白粉(金红石型钛白粉为已经经过硅铝无机包膜的硫酸法金红石型钛白粉)，进行打浆处理20-30分钟，转速为2000转/分至3000转/分；
4、将金红石型钛白粉浆料在105摄氏度的烘箱内进行烘干后，再进行气流粉碎， 制得所需的低泡沫、高水分散性的金红石型钛白粉产品。
其中所述的有机硅材料是粘度为l_50cst的，含氢聚硅氧烷和四烷氧基硅烷的一种或几种的复配物。
其分子结构为
1、四烷氧基硅烷
Si(0CnH2n+l)4η = 1-4
2、含氢聚硅氧烷
(CH3) 3SiO [SiO (H) (CH3) ]nSi (CH3) 3 η = 15—50具体实施方式
实施例1
取200毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的1000毫升的玻璃烧杯中，开动搅拌，缓慢加入100克的金红石型钛白粉(金红石型钛白粉为已经经过硅铝无机包膜的硫酸法金红石型钛白粉)，进行打浆处理30分钟；将金红石型钛白粉浆料在105摄氏度的烘箱中烘烤10小时，冷却后将金红石型钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的金红石型钛白粉样品。
实施例2
取200毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的1000毫升的玻璃烧杯中，开动搅拌，加入O. 5克三羟甲基丙烷(TMP)，搅拌至三羟甲基丙烷完全溶解，再缓慢加入100克的金红石型钛白粉(金红石型钛白粉为已经经过硅铝无机包膜的硫酸法金红石型钛白粉)，进行打浆处理30分钟；将金红石型钛白粉浆料在105摄氏度的烘箱中烘烤10小时，冷却后将金红石型钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的金红石型钛白粉样品。
实施例3
取200毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的1000毫升的玻璃烧杯中，开动搅拌，加入O. 5克含氢聚硅氧烷，搅拌3-5分钟，再缓慢加入100克的金红石型钛白粉(金红石型钛白粉为已经经过硅铝无机包膜 的硫酸法金红石型钛白粉)，进行打浆处理30分钟； 将金红石型钛白粉浆料在105摄氏度的烘箱中烘烤10小时，冷却后将金红石型钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的金红石型钛白粉样品。
实施例4
取200毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的1000毫升的玻璃烧杯中，开动搅拌，加入O. 5克四烷氧基硅烷，搅拌3-5分钟，再缓慢加入100克的金红石型钛白粉(金红石型钛白粉为已经经过硅铝无机包膜的硫酸法金红石型钛白粉)，进行打浆处理30分钟； 将金红石型钛白粉浆料在105摄氏度的烘箱中烘烤10小时，冷却后将金红石型钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的金红石型钛白粉样品。
实施例5
取200毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的1000毫升的玻璃烧杯中，开动搅拌，加入O.1克四烷氧基硅烷和O. 4克含氢聚硅氧烷，搅拌3-5分钟，再缓慢加入100克的金红石型钛白粉(金红石型钛白粉为已经经过硅铝无机包膜的硫酸法金红石型钛白粉)， 进行打浆处理30分钟；将金红石型钛白粉浆料在105摄氏度的烘箱中烘烤10小时，冷却后将金红石型钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的金红石型钛白粉样品。
实施例6
取200毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的1000毫升的玻璃烧杯中，开动搅拌，加入O. 2克四烷氧基硅烷和O. 3克含氢聚硅氧烷，搅拌3-5分钟，再缓慢加入100克的金红石型钛白粉(金红石型钛白粉为已经经过硅铝无机包膜的硫酸法金红石型钛白粉)， 进行打浆处理30分钟；将金红石型钛白粉浆料在105摄氏度的烘箱中烘烤10小时，冷却后将金红石型钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的金红石型钛白粉样品。
实施例7
取200毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的1000毫升的玻璃烧杯中，开动搅拌，加入O. 25克四烷氧基硅烷和O. 25克含氢聚硅氧烷，搅拌3-5分钟，再缓慢加入100克的金红石型钛白粉(金红石型钛白粉为已经经过硅铝无机包膜的硫酸法金红石型钛白粉)， 进行打浆处理30分钟；将金红石型钛白粉浆料在105摄氏度的烘箱中烘烤10小时，冷却后将金红石型钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的金红石型钛白粉样品。
实施例8
取200毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的1000毫升的玻璃烧杯中，开动搅拌，加入O. 3克四烷氧基硅烷和O. 2克含氢聚硅氧烷，搅拌3-5分钟，再缓慢加入100克的金红石型钛白粉(金红石型钛白粉为已经经过硅铝无机包膜的硫酸法金红石型钛白粉)， 进行打浆处理30分钟；将金红石型钛白粉浆料在105摄氏度的烘箱中烘烤10小时，冷却后将金红石型钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的金红石型钛白粉样品。
实施例9
取200毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的1000毫升的玻璃烧杯中，开动搅拌，加入O. 4克四烷氧基硅烷和O.1克含氢聚硅氧烷，搅拌3-5分钟，再缓慢加入100克的金红石型钛白粉(金红石型钛白粉为已经经过硅铝无机包膜的硫酸法金红石型钛白粉)， 进行打浆处理30分钟；将金红石型钛白粉浆料在105摄氏度的烘箱中烘烤10小时，冷却后将金红石型钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的金红石型钛白粉样品。
性能检测
I)称取蒸馏水200g，加入到500毫升的玻璃烧杯中，开动电动搅拌器(500转/分钟)；
2)称取5. Og钛白粉，边搅拌边慢慢加入水中；
3)提高转速达1000转/分，搅拌5分钟；
4)停止搅拌，立即将烧杯中的钛白粉浆料全部倒入250毫升的量筒中；
5)观察泡沫程度，做好记录；
6)将钛白浆料再量筒中静置5小时；
7)用玻璃移液管小心吸取量筒中上部的液体至已经称重的干燥蒸发皿中，剩余20毫升
8)将蒸发皿中的液体在120摄氏度下彻底烘干；
9)称取蒸发皿中钛白粉的重量，计为wl ；
水分散性计算
M2 W1/180 毫升水分散性(％) = - = - X 100% Ml 5克/200毫升
Ml表示钛白浆料的的初始浓度
M2表示钛白浆料经5小时沉降后上部浆料的浓度
检测结果如下
权利要求
1. 一种提高金红石型钛白粉在水性体系中的分散稳定性的有机表面处理方法，其特征是先将适量粘度的特殊有机硅材料加入到适量去离子水中，再加入已经经过硅铝无机包膜的硫酸法金红石型钛白粉，进行打浆处理30分钟；将钛白粉在105度的烘箱中烘烤10小时，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉；所述有机硅材料为含有四烷氧基硅烷和含氢聚硅氧烷的一种或两种的复配物，分子式分别为 四烷氧基硅烷Si (OCnH2n+1)4η = 1-4含氢聚硅氧烷=(CH3)3SiO [Si(KH) (CH3) ]nSi (CH3) 3 η = 15-50有机硅材料的用量为钛白粉重量的O. 5-1. 5% ； 所述钛白粉是未经任何有机处理但已经进行了硅铝无机包膜的硫酸法金红石型钛白粉。
全文摘要
本发明是一种针对提高金红石型钛白粉在水性体系中分散稳定性的有机表面处理方法，其特征是使用一种或多种有机硅材料复配物，通过湿法(以去离子水为稀释剂，将有机硅材料与钛白粉进行混合)和干法(利用雷蒙磨或气流粉碎机)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。能够显著提高钛白粉在水性体系中的分散稳定性，同时具有低泡性和耐高温性能。本发明具有操作简单、制作方便、反应条件温和，无环境污染、成本低的优点。
文档编号C09C3/12GK102993786SQ20121031707
公开日2013年3月27日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者张小兵 申请人:道奇威(成都)科技有限公司