一种新型环保绿色涂料用金红石型钛白粉及其生产方法与流程

本发明涉及钛白粉生产工艺领域，尤其涉及一种新型环保绿色涂料用金红石型钛白粉及其生产方法。

背景技术：

1、钛白粉(tio2)是一种白色无机颜料，具有无毒、透明性好、白度和光亮度高的特点，被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、橡胶、造纸、化纤油墨、化妆品等工业领域。但是，未经表面处理的金红石型二氧化钛性能较差，在紫外线照射下容易粉化，耐候性较差，而且在使用介质中的润湿性及分散性较差。对二氧化钛进行无机表面处理，能在二氧化钛表面形成一层或多层水合无机氧化物，可以避免二氧化钛的晶格缺陷，遮盖其表面的光化学活性点，降低空穴-电子对的几率，以改善二氧化钛的耐候性和光化学稳定性。

2、中国发明专利公开号cn105086523a公开了高分散性二氧化钛颜料的制备方法，a、包覆二氧化硅包覆层；b、包覆氧化铝包覆层；c、对两层包膜后的二氧化钛浆料进行过滤、洗涤、干燥、超微粉碎和有机处理。在加入硅酸钠进行二氧化硅包覆之前，向二氧化钛浆料中加入了聚乙烯吡咯烷酮，由此提高了二氧化钛颜料的分散性和耐候性等性能。该方法是通过新配方的引入来提高二氧化钛颜料的分散性和耐候性。

3、又如中国发明专利公开号cn111100481a公开了钛白粉表面包覆致密氧化铝的方法，将二氧化钛、水和分散剂混合，打浆分散，得包膜前浆，将包膜前浆用水稀释后，调节浆料ph和温度，加入偏铝酸钠和稀酸，然后控制ph进行第一次熟化和第二次熟化，再经过筛、过滤、洗涤后，进行有机处理，经干燥和粉碎，得均匀且致密铝包覆的钛白粉。该方法是通过对打浆浓度和打浆ph控制，使二氧化钛浆料达到良好的散状状态，有利于表面包覆的均匀和致密，然后采用稀酸，特别是饱和碳酸与偏铝酸钠反应，控制反应匀速且缓慢的进行，使产生的氢氧化铝均匀且全面覆盖钛白粉粒子表面。

4、申请人在包覆工艺中发现，包覆二氧化硅包覆层之后调节ph时如果调节速度过快会导致生成很多sio2的砂状粒子，不能沉积在钛白粉表面，破坏包膜效果。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是包覆二氧化硅包覆层之后调节ph的速度过快影响包膜效果，为此本发明为此提供一种新型环保绿色涂料用金红石型钛白粉及其生产方法。

2、本发明的技术方案是：一种新型环保绿色涂料用金红石型钛白粉生产方法，包括以下步骤：(1)、将金红石型二氧化钛中间品研磨；(2)、稀释打浆：经步骤(1)研磨合格的二氧化钛经脱盐水稀释打浆；(3)、包覆硅酸钠：向步骤(2)所得的二氧化钛浆料中加入na2sio3；(4)、第一次调节系统ph：向步骤(3)所得的浆料中加入稀硫酸，直至系统ph值为9～10；(5)、第二次调节系统ph：向步骤(4)所得的浆料中加入稀硫酸，直至系统ph值为7～8；(6)、第三次调节系统ph：向步骤(5)所得的浆料中加入稀硫酸，直至系统ph值为5～6；(7)、第四次调节系统ph：向步骤(6)所得的浆料中加入稀硫酸，直至系统ph值为3～4；(8)、包覆氧化铝：步骤(7)所得的浆料经陈化后降温至50℃～70℃，缓慢加入naalo2调节系统ph值至7.5～8.5，然后再加入naalo2和al2(so4)3，维持系统ph值为7.5～8.5；(9)、烘干、粉碎：上述物料烘干、经汽粉粉碎即得成品。

3、上述方案中所述步骤(1)的研磨包括：经金红石型二氧化钛中间品辊压磨粉碎后加脱盐水和分散剂打浆至tio2浓度为500g/l～800g/l，然后经过球磨机和砂磨机粉碎至粒径大小为0.2μm～0.5μm。

4、上述方案中所述步骤(2)的稀释打浆至tio2浓度为300g/l～350g/l，后将系统升温至80℃～100℃。

5、上述方案中所述步骤(3)中na2sio3的质量浓度以sio2计为80g/l～120g/l，所述na2sio3的加入量以浆料中sio2的质量：二氧化钛的质量＝1％～5％，同时控制系统温度为80℃～100℃。

6、上述方案中所述步骤(8)中naalo2的质量浓度以al2o3计为80g/l～120g/l，al2(so4)3的质量浓度以al2o3计为60g/l～100g/l，naalo2和al2(so4)3总的加入量以浆料中al2o3的质量：浆料中二氧化钛的质量＝1％～5％，最后调节陈化浆料的ph值为5～6。

7、一种新型环保绿色涂料用金红石型钛白粉，由如上任一所述的新型环保绿色涂料用金红石型钛白粉生产方法制备而成，消色力≥100，吸油量≤20g/100g，吸水量≤23g/100g，电阻率≥100ω·m，分散性≤20μm，ciel*≥98.20。

8、本发明的有益效果是多次调ph可以避免局部ph降低过度，生成游离硅胶，进而保证包膜效果，多次调酸使包覆的氧化硅更均匀致密，更稳定，提供耐候性，降低吸油量。

技术特征：

1.一种新型环保绿色涂料用金红石型钛白粉生产方法，其特征是，包括以下步骤：(1)、将金红石型二氧化钛中间品研磨；(2)、稀释打浆：经步骤(1)研磨合格的二氧化钛经脱盐水稀释打浆；(3)、包覆硅酸钠：向步骤(2)所得的二氧化钛浆料中加入na2sio3；(4)、第一次调节系统ph：向步骤(3)所得的浆料中加入稀硫酸，直至系统ph值为9～10；(5)、第二次调节系统ph：向步骤(4)所得的浆料中加入稀硫酸，直至系统ph值为7～8；(6)、第三次调节系统ph：向步骤(5)所得的浆料中加入稀硫酸，直至系统ph值为5～6；(7)、第四次调节系统ph：向步骤(6)所得的浆料中加入稀硫酸，直至系统ph值为3～4；(8)、包覆氧化铝：步骤(7)所得的浆料经陈化后降温至50℃～70℃，缓慢加入naalo2调节系统ph值至7.5～8.5，然后再加入naalo2和al2(so4)3，维持系统ph值为7.5～8.5；(9)、烘干、粉碎：上述物料烘干、经汽粉粉碎即得成品。

2.如权利要求1所述的一种新型环保绿色涂料用金红石型钛白粉生产方法，其特征是：所述步骤(1)的研磨包括：经金红石型二氧化钛中间品辊压磨粉碎后加脱盐水和分散剂打浆至tio2浓度为500g/l～800g/l，然后经过球磨机和砂磨机粉碎至粒径大小为0.2μm～0.5μm。

3.如权利要求1所述的一种新型环保绿色涂料用金红石型钛白粉生产方法，其特征是：所述步骤(2)的稀释打浆至tio2浓度为300g/l～350g/l，后将系统升温至80℃～100℃。

4.如权利要求1所述的一种新型环保绿色涂料用金红石型钛白粉生产方法，其特征是：所述步骤(3)中na2sio3的质量浓度以sio2计为80g/l～120g/l，所述na2sio3的加入量以浆料中sio2的质量：二氧化钛的质量＝1％～5％，同时控制系统温度为80℃～100℃。

5.如权利要求1所述的一种新型环保绿色涂料用金红石型钛白粉生产方法，其特征是：所述步骤(8)中naalo2的质量浓度以al2o3计为80g/l～120g/l，al2(so4)3的质量浓度以al2o3计为60g/l～100g/l，naalo2和al2(so4)3总的加入量以浆料中al2o3的质量：浆料中二氧化钛的质量＝1％～5％，最后调节陈化浆料的ph值为5～6。

6.一种新型环保绿色涂料用金红石型钛白粉，其特征是：由如权利要求1-5任一所述的新型环保绿色涂料用金红石型钛白粉生产方法制备而成，消色力≥100，吸油量≤20g/100g，吸水量≤23g/100g，电阻率≥100ω·m，分散性≤20μm，ciel*≥98.20。

技术总结
本发明公开了一种新型环保绿色涂料用金红石型钛白粉及其生产方法，包括以下步骤：(1)、将金红石型二氧化钛中间品研磨；(2)、稀释打浆；(3)、包覆硅酸钠；(4)、第一次调节系统pH：直至系统pH值为9～10；(5)、第二次调节系统pH：直至系统pH值为7～8；(6)、第三次调节系统pH：直至系统pH值为5～6；(7)、第四次调节系统pH：直至系统pH值为3～4；(8)、包覆氧化铝；(9)、烘干、粉碎。本发明的有益效果是多次调pH可以避免局部pH降低过度，生成游离硅胶，进而保证包膜效果，多次调酸使包覆的氧化硅更均匀致密，更稳定，提供耐候性，降低吸油量。

技术研发人员：冯佳欣,孙利润,何敏
受保护的技术使用者：安徽安纳达钛业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14