[發(fā)明專利]一種高耐溫性二氧化鈦顏料的制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201110078783.1 | 申請日： | 2011-03-30 |
| 公開（公告）號： | CN102199367A | 公開（公告）日： | 2011-09-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 孫愛華;儲成義;宴育剛;陸祥芳;李勇;許高潔 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所;寧波新福鈦白粉有限公司 |
| 主分類號： | C09C1/36 | 分類號： | C09C1/36;C09C3/06;C09C3/04 |
| 代理公司： | 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224 | 代理人： | 劉誠午 |
| 地址： | 315201 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 耐溫 氧化 顏料 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及二氧化鈦顏料制備的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高耐溫性二氧化鈦顏料的制備方法。
背景技術(shù)
二氧化鈦因具有折射率高、消色力強、光澤度和白度好等優(yōu)點而成為最好的白色顏料，廣泛用于涂料、塑料、造紙、油墨和化纖等領(lǐng)域。由于二氧化鈦特別是金紅石型二氧化鈦具有光催化活性，在使用過程中會催化降解與之接觸的有機成分，使涂料產(chǎn)生失光及粉化脫落等現(xiàn)象，嚴重降低產(chǎn)品的各種性能和使用壽命。特別是在粉末涂料和色母粒領(lǐng)域經(jīng)常需要將原料保持在150℃或280℃的高溫，這造成很多二氧化鈦發(fā)生色變。因此，采用包膜技術(shù)對TiO2粒子進行表面處理，即在TiO2粒子表面包覆一層光化學惰性好的物質(zhì)作屏障，降低TiO2的光化學活性，有利于提高TiO2粒子的耐候性、分散性、光澤和遮蓋力等性能。這些惰性物質(zhì)包括氧化鋁、二氧化硅、氧化鋯、磷酸鹽等。
很多現(xiàn)有資料顯示，為制備商業(yè)上合格的帶涂層的二氧化鈦顏料，二氧化硅的包膜溫度需在75℃以上。如美國專利US4075031在90℃高溫下進行包膜，由于溫度較高，致使反應不易控制，沉積物不能完全沉積在二氧化鈦粒子上，影響其性能。美國專利US3897261提供了在溫度為60℃、pH為7的條件下，在二氧化鈦粒子上兩次沉積二氧化硅和氧化鋁，但該方法由于沒有包覆致密硅，耐候性較差。中國專利ZL200610020846.7提供了溫度在60℃～85℃下沉積二氧化硅和氧化鋁，由于顏料粒子表面粗糙多孔，產(chǎn)品只適合用于顏料體積濃度高的建筑涂料；在技術(shù)方案中，兩次沉積二氧化硅，并且在第二次沉積二氧化硅前降低溫度，這樣不利于工業(yè)操作。中國專利ZL200610020847.1提供了一種高耐候性二氧化鈦顏料的生產(chǎn)方法，其通過加大包膜量提高產(chǎn)品的耐候性，產(chǎn)品的致密二氧化硅包膜量和氧化鋁包膜量都不低于3.5％；而且在二氧化硅包膜之后通過降低溫度實現(xiàn)氧化鋁包膜，這樣在工業(yè)生產(chǎn)上也不宜操作。上述的現(xiàn)有技術(shù)都存在著不同的技術(shù)問題，亟待解決。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種高耐溫性二氧化鈦顏料的制備方法，該方法通過控制二氧化鈦漿料的pH值、溫度和包膜時間等工藝參數(shù)，同時采取并流的包膜方法，首先在二氧化鈦粒子表面包覆耐曬型致密二氧化硅，再在酸性條件下包覆一層致密的氧化鋁，通過本發(fā)明方法制備的二氧化鈦顏料具有高耐溫性、較好的白度與分散性等特點。
一種高耐溫性二氧化鈦顏料的制備方法，包括以下步驟：
(1)用蒸餾水或去離子水將二氧化鈦初品配成漿料；
(2)用第一堿溶液調(diào)漿料的pH值為8～11，得到pH值為8～11的漿料；
(3)向步驟(2)中pH值為8～11的漿料中加入分散劑后，在砂磨機內(nèi)砂磨后過濾，得到過濾后的漿料；
(4)將步驟(3)中過濾后的漿料加入到包膜罐中，加熱至溫度50℃～75℃，維持所述的溫度不變，滴加硅酸鈉水溶液，同時加入第一酸溶液使?jié){料的pH值為8～11，保持所述的pH值不變；
(5)滴加完硅酸鈉水溶液后加第二酸溶液，調(diào)節(jié)pH值至2～7，熟化15～60min；
(6)熟化后滴加鋁鹽水溶液，并流第三酸溶液或第二堿溶液以保持pH值與步驟(5)中熟化后pH值一致；
(7)滴加完鋁鹽水溶液后，攪拌均勻，加入第三堿溶液，調(diào)pH值至6～8，攪拌；
(8)攪拌后出料，經(jīng)過濾、洗滌、干燥、氣流粉碎和有機處理，得到高耐溫性二氧化鈦顏料。
進一步，步驟(1)中，所述的二氧化鈦初品，可以是通過氯化法生產(chǎn)的金紅石型二氧化鈦，也可以是通過硫酸法生產(chǎn)的金紅石型或銳鈦型二氧化鈦，可選用市售產(chǎn)品。優(yōu)選的，本發(fā)明所用的二氧化鈦基本上具有金紅石型結(jié)構(gòu)。對配成的漿料的濃度沒有特別的要求，優(yōu)選的，漿料中含有二氧化鈦初品的濃度為100g/L～500g/L。
漿料的pH可通過加入適當?shù)膲A進行調(diào)節(jié)，所述的堿采用堿溶液的方式加入；適當?shù)膲A包括水溶性堿如氨水、氫氧化鈉及其他適合的堿性化合物。進一步，步驟(2)中，所述的第一堿溶液是氫氧化鈉水溶液、氫氧化鉀水溶液、氨水溶液或碳酸鈉水溶液。
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