[發明專利]一種高遮蓋力金紅石型鈦白粉生產方法

無效

• 申請號: 201010228742.1
• 申請日: 2010-07-16
• 公開（公告）號: CN101885926A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 劉不盡;高華;劉洪金;鄧伯松;王洪福
• 申請（專利權）人: 四川龍蟒鈦業股份有限公司
• 主分類號: C09C1/36
• 分類號: C09C1/36;C09C3/06;C09C3/04;C09D133/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 劉明芳;吳彥峰

技術領域

本發明涉及鈦白粉的生產技術領域，尤其是一種高遮蓋力金紅石型鈦白粉生產方法。

背景技術

二氧化鈦顏料是最好的白色顏料，它具有白度高、不透明性高、物理化學性質穩定等優點，廣泛應用于涂料、塑料、造紙等行業。

在涂料應用領域，鈦白粉的遮蓋力與顏料和樹脂折射率之差有關，差值越大，遮蓋力越高。由于水合二氧化硅的折射率最低，在鈦白粉的表面處理過程中引入水合二氧化硅可以增大這種折射率差值，包覆大量的水合二氧化硅還可以最大限度地使單個鈦白粉粒子相互之間隔離，處于良好的分散狀態，從而顯著提高鈦白粉的利用率。另外由于空氣的折射率是所有物質中最低的，在建筑用涂料中，由于配方中顏料的體積濃度較高，顏料的體積濃度大于臨界體積濃度后，涂膜中的樹脂不能完全包覆顏料粒子，從而使涂膜中含有部分空氣，由于顏料與空氣的折射差值為最大，可以顯著提高涂膜對建筑物基體的遮蓋力；如果在鈦白粉的表面處理中引入一層疏松的包膜層，可以提高涂膜中的空氣量，達到提高鈦白粉遮蓋力的目的。

利用包覆大量的氧化硅-氧化鋁的水合物在鈦白粉的表面以提高其在涂料領域的遮蓋力是一種廣泛采用的技術，例如美國專利US3437502，US3510335，US4075031等。

美國專利US3437502公開了一種改進的二氧化鈦顏料的生產方法，通過在二氧化鈦粒子表面包覆一層基于二氧化鈦質量0.5～25%的致密二氧化硅，和一層基于二氧化鈦質量0.1～10%的氧化鋁，從而獲得一種具有高遮蓋力和在水性涂料配方中良好分散性的二氧化鈦顏料，利用該方法制備的鈦白粉生產的涂料具有優異的戶外耐候性。

美國專利US3510335公開了一種在二氧化鈦-氧化鋁共氧化物顏料表面包覆約1～25%多孔疏松二氧化硅膜，然后在300～1000℃條件下煅燒，獲得一種抗變色和高遮蓋力鈦白粉。

?美國專利US4075031公開了一種提高二氧化鈦顏料遮蓋力的方法，通過在二氧化顏料表面包覆一層致密的無定形二氧化硅和氧化鋁膜，再包覆一層多孔的氧化硅-氧化鋁膜，從而在提高遮蓋力的同時保證了鈦白粉的耐候性。

發明人在長期的試驗研究及生產實踐中發現，引入適當的二氧化硅和氧化鋁確實可夠提高鈦白粉的遮蓋力，但是上述各專利方法在堿性環境下生產的二氧化硅膜折光率較高，沒有最大限度地提高鈦白粉的遮蓋力。并且，如果只是簡單地把二氧化硅和氧化鋁類成份添加到鈦白粉漿料中，并不必然能夠獲得良好的遮蓋力效果；各原料成份的加入順序、加入量及生產過程中的參數條件等細節控制，都顯著的影響到產品鈦白粉的遮蓋力；不適當的加入順序及加入量，或者不適當的工藝參數條件，均達不到提高遮蓋力的理想效果。

發明內容

本發明的主要目的是針對上述現有技術的不足，提供一種新的高遮蓋力金紅石型鈦白粉生產方法；通過合理的控制原料加入量及加入順序，同時嚴格的控制各工藝條件，達到有效提高鈦白粉遮蓋力的效果。

為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種高遮蓋力金紅石型鈦白粉生產方法，包括下述步驟：

（1）、制備包含二氧化鈦初品的漿料：制備濃度為600～800gTiO₂/L的漿料，并用砂磨機研磨以解聚其中的粗顆粒，使鈦白粉達到原級粒徑（原級粒徑，是指大小為0.20～0.35微米具有顏料性能的鈦白粉晶體尺寸，下同）；

漿料的制備方法是行業內技術人員所熟知的，在攪拌條件下一般先在去離子水中加入分散助劑如硅酸鈉或三乙醇胺等，再緩慢加入定量的鈦白粉初品，根據分散劑種類和鈦白粉初品的不同特點，漿料的濃度一般控制在600～800gTiO₂/L的范圍內，這樣相對較高的濃度有利于提高砂磨解聚的效率，并用砂磨機研磨以解聚其中的粗顆粒，使鈦白粉在漿料中得到更好地分散，達到原級粒徑；

（2）、稀釋：為了使砂磨分散好的鈦白粉漿料中的鈦白粉粒子表面能被包膜劑均勻地包覆，加入去離子水調節漿料的濃度為200～400gTiO₂/L，并用蒸汽加熱到30～40℃；再調節漿料PH值至10.0以上；

（3）、加入含硅化合物：加入含硅化合物的溶液到漿料中，其中含硅化合物的溶液濃度以SiO₂計90～110g/L為宜，含硅化合物的加入量以SiO₂和TiO₂的質量比計為4%～6%（可優選為4.5%～5.5%）；再用蒸汽把漿料的溫度升到50～90℃，調節漿料pH值至0.8～1.5（可優選為1.0～1.2）；