一种新型包覆锐钛型钛白粉的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种新型包覆锐钛型钛白粉的制备方法，该方法步骤少，操作简单，能耗低，生产效率高，包覆周期短。制备的锐钛型钛白粉具有较高的耐候性、白度及分散性，应用范围可扩大至户外领域。
【专利说明】一种新型包覆锐钛型钛白粉的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于锐钛型钛白粉表面无机处理【技术领域】，更具体的说是对锐钛型钛白粉进行无机包覆，从而提高其耐候性和其它应用性能。
【背景技术】
[0002]钛白粉作为一种非常重要的白色颜料，在涂料、塑料、油墨等领域有着广泛的应用。未经表面处理的钛白粉具有光化学活性，在大气作用下及紫外线的照射下能够降解周围的有机基料，使其产生黄变、失光、粉化等现象，严重降低了钛白粉的颜料性能并限制了其使用范围。
[0003]目前锐钛型钛白粉基本不经无机包膜处理即直接使用，使得其应用性能和应用范围受到一定的限制，不能用于对耐候性有较高要求的室外用途。只有经过适当的表面处理，即在二氧化钛颗粒表面包覆一层无机氧化物膜，从而使其不与有机介质直接接触，才能使其光活性、耐候性以及分散性得到改善。
[0004]为了提高锐钛型钛白粉的耐候性和其它颜料性能，扩大应用范围和领域，提高其应用价值和产品附加值，使其从普通钛白粉转化为高质量钛白粉，必须对其进行无机表面
包覆处理。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种锐钛包膜的制备方法，该方法步骤少，操作简单，能耗低，生产效率高，包覆周期短。制备的锐钛型钛白粉具有较高的耐候性、白度及分散性，应用范围可扩大至户外领域。
[0006]本发明的技术方案是:
[0007]一种包膜锐钛型钛白粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤:
[0008]步骤一，采用未经任何处理的锐钛型二氧化钛，在分散剂作用下将之配制成分散良好的浆料，分散剂的加入量以SiO2计为二氧化钛质量的0.1% -0.4% ;
[0009]步骤二，将分散后浆料升温到50_90°C，并保持该温度；
[0010]步骤三，将步骤二中的浆料，在10_60min内均匀加入硅酸盐水溶液，硅酸盐水溶液的加入量以S i O2计为二氧化钛质量的0.2 % -1.0 %，熟化10-60min，温度保持在50-90 0C ；
[0011]步骤四，在10-60min内加入第一可溶性铝盐水溶液，调节浆料PH2.0-4.0，记录可溶性铝盐水溶液的消耗量，可溶性铝盐溶液的加入量以Al2O3计约为二氧化钛质量的0.1% -0.4%，熟化 10-60min，温度保持在 50-90°C ；
[0012]步骤五,在10_60min内加入偏招酸钠水溶液,偏招酸钠溶液的加入量以Al2O3计为二氧化钛质量的1.0% -3.0%，熟化10-60min，温度保持在50_90°C ；
[0013]步骤六，在10-60min内加入余下第二可溶性铝盐水溶液，可溶性铝盐溶液的加入量以Al2O3计为二氧化钛质量的1.5% -4.0%，熟化10-60min，温度保持在50_90°C ；[0014]步骤七，加入NaOH水溶液，调节浆料PH7.0-8.0,熟化60_180min ；
[0015]步骤八，用40-70°C脱盐水进行过滤洗涤至滤液电阻率小于IOOy s/m，物料经干燥、粉碎处理，制得二氧化钛颜料样品。
[0016]所述分散剂为硅酸钠。
[0017]所述硅酸盐水溶液选自硅酸钠水溶液或者硅酸钾水溶液。
[0018]所述第一可溶性铝盐水溶液和第二可溶性铝盐水溶液为相同的可溶性铝盐水溶液，选自氯化铝、硫酸铝、硝酸铝等中的一种或几种，浓度以Al2O3计为80-120g/L。
[0019]所述第一可溶性铝盐水溶液和第二可溶性铝盐水溶液为不同的可溶性铝盐水溶液，选自氯化铝、硫酸铝、硝酸铝等中的一种或几种，浓度以Al2O3计为80-120g/L。
[0020]有益效果:
[0021]本发明采用的锐钛型二氧化钛初品中打02在98%以上，保证产品的基本遮盖力等颜料性能；通过对TiO2初品浆料PH的调整，有效的控制包膜前浆料粒子以原级粒子存在，保证包覆S1-Al的均匀，该层致密的水合氧化铝膜有利于提高二氧化钛颜料光学性能和耐候性能。 【具体实施方式】
[0022]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
[0023]实施例1
[0024]1、将锐钛型钛白粉制成300g/L的浆料，用硅酸钠溶液调节浆料pH9.0-10.0，记录下硅酸钠溶液消耗量，其中SiO2约为二氧化钛质量的0.2%，硅酸钠溶液
[0025]的浓度以SiO2计为100g/L，搅拌分散20min。
[0026]2、将分散后的浆料升温到60°C，并使整个包膜过程维持此温度。
[0027]3、在40min内均匀加入余下硅酸钠水溶液，硅酸钠水溶液的加入量以SiO2计为二氧化钛质量的1.0%，熟化30min。
[0028]4、在40min内加入可溶性铝盐水溶液，调节浆料PH2.0-3.5，记下溶性铝盐水溶液的消耗量，其中可溶性铝盐溶液的加量以Al2O3计，熟化30min。
[0029]5、在40min均匀加入以Al2O3计为TiO2质量的1.5%偏铝酸钠溶液，熟化30min。
[0030]6、在40min内均匀加入余下可溶性铝盐溶液，其中可溶性铝盐溶液的加量占TiO2质量的2%计,熟化30min。
[0031 ] 7、在40min内均匀加入20 %的NaOH水溶液，调节浆料PH7.2-7.6，保温熟化120mino
[0032]8、用50°C脱盐水进行过滤洗涤至滤液电导率小于IOOii s/m，在120°C下干燥24h，并用用高剪切粉碎机粉碎处理，得到包膜后锐钛样品。
[0033]实施例2
[0034]1、将锐钛型钛白粉制成300g/L的浆料，用硅酸钠溶液调节浆料pH9.0-10,记录下硅酸钠溶液消耗量，其中SiO2约为二氧化钛质量的0.2 %，硅酸钠溶液的浓度以SiO2计为100g/L，搅拌分散 20min。
[0035]2、将分散后的浆料升温到60°C，并使整个包膜过程维持此温度。
[0036]3、在40min内均匀加入余下硅酸钠水溶液，硅酸钠水溶液的加入量以SiO2计为二氧化钛质量的0.8%，熟化30min。
[0037]4、在40min内加入可溶性铝盐水溶液，调节浆料PH2.0-3.5，记下硫酸铝水溶液的消耗量，其中可溶性铝盐溶液的加量以Al2O3计，熟化30min。
[0038]5、以下操作同实施例1中的5-8步骤操作。
[0039]实施例3
[0040]1、将锐钛型钛白粉制成300g/L的浆料，用硅酸钠溶液调节浆料pH9.0-10,记录硅酸钠溶液消耗量，其中SiO2约为二氧化钛质量的0.2 %，硅酸钠溶液的浓度以SiO2计为100g/L，搅拌分散 20min。
[0041]2、将分散后的浆料分别升温到60°C，并使整个包膜过程维持此温度。
[0042]3、在40min内均匀加入余下硅酸钠水溶液，硅酸钠水溶液的加入量以SiO2计为二氧化钛质量的0.8%，熟化30min。
[0043]4、在40min内加入可溶性铝盐水溶液，调节浆料PH3.0-3.5，记录可溶性铝盐水溶液的消耗量，其中可溶性铝盐溶液的加量以Al2O3计，熟化60min。
[0044]5、在40min均匀加入以Al2O3计为TiO2质量的1.5%偏铝酸钠溶液，熟化60min。
[0045]6、在40min内均匀加入余下可溶性铝盐溶液，其中可溶性铝盐溶液的加量为TiO2质量的2%计,熟化30min。
[0046]7、在40min内均匀加入20 %的NaOH水溶液，调节浆料PH7.2-7.6，保温熟化120mino
[0047]8、用50°C脱盐水进行过滤洗涤至滤液电导率小于IOOii s/m，在120°C下干燥24h，并用用高剪切粉碎机粉碎处理，得到包膜后锐钛样品。
[0048]实施例1-3中所述的硅酸钠可以采用六偏磷酸钠、六偏磷酸钾、三乙醇胺、氢氧化钠、及季戊四醇等中的一种或几种替换。
[0049]下面给出本发明实施例锐钛包膜产品测试结果
[0050]从表1可以看出，包覆前锐钛型钛白粉本身SiO2和Al2O3含量分别为0.04%和
0.01%。包覆SiO2后，沉积量在0.85%到1.03之间，包覆氧化铝后，沉积量达到4.0%，包覆后样品表面SiO2和Al2O3的含量与加料量基本一致，出现少量的偏差可能是硅、铝沉积聚合速率不同所造成的。包覆前，锐钛型钛白粉的L值和白度分别为97.90和93.61，而包覆后，其L值分别为98.56和98.63，白度分别为95.67和95.68，亮度和白度均有较大程度的提闻。
[0051]本发明实施例锐钛型钛白粉包膜的检测结果
[0052]
【权利要求】
1.一种包膜锐钛型钛白粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤一，采用未经任何处理的锐钛型二氧化钛，在分散剂作用下将之配制成分散良好的浆料，分散剂的加入量以SiO2计为二氧化钛质量的0.1% -0.4% ; 步骤二，将分散后浆料升温到50-90°C，并保持该温度； 步骤三,将步骤二中的浆料,在10-60min内均匀加入硅酸盐水溶液，硅酸盐水溶液的加入量以SiO2计为二氧化钛质量的0.2% -1.0%，熟化10-60min，温度保持在50_90°C ； 步骤四，在10-60min内加入第一可溶性招盐水溶液，调节衆料PH2.0-4.0,记录可溶性铝盐水溶液的消耗量，可溶性铝盐溶液的加入量以Al2O3计约为二氧化钛质量的0.1% -0.4%，熟化 10-60min，温度保持在 50-90°C ； 步骤五,在10-60min内加入偏铝酸钠水溶液,偏铝酸钠溶液的加入量以Al2O3计为二氧化钛质量的1.0% -3.0%，熟化10-60min，温度保持在50_90°C ； 步骤六，在10-60min内加入余下第二可溶性招盐水溶液,可溶性招盐溶液的加入量以Al2O3计为二氧化钛质量的1.5% -4.0%，熟化10-60min，温度保持在50_90°C ； 步骤七，加入NaOH水溶液，调节浆料PH7.0-8.0,熟化60_180min ； 步骤八，用40-70°C脱盐水进行过滤洗涤至滤液电阻率小于IOOy s/m，物料经干燥、粉碎处理，制得二氧化钛颜 料样品。
2.根据权利要求1所述的一种新型包覆锐钛型钛白粉的制备方法，其特征在于所述分散剂为硅酸钠。
3.根据权利要求1所述的一种新型包覆锐钛型钛白粉的制备方法，其特征在于，所述硅酸盐水溶液选自硅酸钠水溶液或者硅酸钾水溶液。
4.根据权利要求1所述的一种新型包覆锐钛型钛白粉的制备方法，其特征在于，所述第一可溶性铝盐水溶液和第二可溶性铝盐水溶液为相同的可溶性铝盐水溶液，选自氯化铝、硫酸铝、硝酸铝等中的一种或几种，浓度以Al2O3计为80-120g/L。
5.根据权利要求1所述的一种新型包覆锐钛型钛白粉的制备方法，其特征在于，所述第一可溶性铝盐水溶液和第二可溶性铝盐水溶液为不同的可溶性铝盐水溶液，选自氯化铝、硫酸铝、硝酸铝等中的一种或几种，浓度以Al2O3计为80-120g/L。
【文档编号】C09C3/06GK103756367SQ201310557367
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年11月12日 优先权日:2013年11月12日
【发明者】苏振宇, 魏旭芳, 徐敬丽, 李茂恩 申请人:漯河兴茂钛业股份有限公司