[發明專利]二氧化鈰包覆金紅石型鈦白粉的工藝方法及包膜鈦白粉

有效

• 申請號: 201510410551.X
• 申請日: 2015-07-14
• 公開（公告）號: CN105038328B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 劉平樂;侯熠徽;侯清麟;陳隆
• 申請（專利權）人: 湘潭大學;湖南工業大學
• 主分類號: C09C1/36
• 分類號: C09C1/36;C09C3/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 任重,馮振寧

技術領域

本發明涉及包膜鈦白粉生產技術領域，更具體地，涉及一種二氧化鈰包覆金紅石型鈦白粉的工藝方法及包膜鈦白粉。

背景技術

金紅石型鈦白粉是世界上性能最好的一種附著力極強、異常抗老化能力的白色無機顏料，廣泛應用于塑料、印刷油墨、造紙、汽車油漆、戶外涂料等行業。但是，未經表面處理的金紅石型鈦白粉一方面分散性差，容易出現團聚現象，另一方面金紅石型鈦白粉顆粒具有光催化活性，在紫外線照射下容易使得材料的耐候性變差，出現粉化現象。

無機表面處理是通過沉淀和吸附，在鈦白粉粒子表面包覆一層無機水合氧化物，通常稱為“包膜”。通過包膜可以堵塞晶格缺陷，遮蔽其表面的光活性點，使它不能和有機介質直接接觸，從而改善鈦白粉微粒的耐候性和耐粉化性。

傳統金紅石型鈦白粉包覆使用硅、鋁、鋯等水合氧化物，采用溶膠-凝膠法在金紅石型鈦白粉表面包覆一層金屬氧化膜，從而改善金紅石型鈦白粉的分散性和耐老化性。近幾年研究發現稀有金屬鈰具有較好的紫外線屏蔽能力。理論上，鈰的氧化物應該能在金紅石型鈦白粉表面形成氧化物膜。其包膜過程的化學反應式為式（Ⅰ）所示：

（Ⅰ）

但是，基于利用鈰的氧化物在金紅石型鈦白粉表面形成氧化物膜的設想，目前缺乏簡單易行、具有實際操作性和能保證理想的包膜效果的相關技術方案。

發明內容

本發明要解決的一個技術問題是針對現有金紅石型鈦白粉表面無機包膜的技術不足，尤其是針對利用鈰的氧化物在金紅石型鈦白粉表面形成氧化物膜的技術方案缺乏，提供一種二氧化鈰包覆金紅石型鈦白粉的工藝方法。

本發明要解決的另一技術問題是提供采用所述工藝方法制備得到的包膜鈦白粉。

本發明的發明目的通過以下技術方案予以實現：

提供一種二氧化鈰包覆金紅石型鈦白粉的工藝方法，包括以下步驟：

S1.取金紅石型鈦白粉，加入去離子水，定容，形成漿液；

S2.稱取六偏磷酸鈉加入漿液中，水浴溫度下進行超聲分散，得分散液；

S3.向S2步驟所得分散液中加入硝酸鈰溶液，攪拌均勻，得混合物；

S4.向S3步驟所得混合物中逐滴加入氫氧化鈉溶液，調節pH值，陳化，得包膜后的漿液；

S5.將S4步驟所得包膜后的漿液進行抽濾，洗滌濾餅，檢測電導率；

S6.將S5步驟所得濾餅烘干；

其中，S1步驟所述漿液的濃度為400～600g?L^–1；

S2步驟所述六偏磷酸鈉的加入量為相對于金紅石型鈦白粉的質量比例為0.2～0.4%；

S2步驟所述所述超聲分散的轉速為400～600r/min，所述超聲分散的時間為30min；

S3步驟所述硝酸鈰溶液中硝酸鈰含量相對于金紅石型鈦白粉的質量比例為2～4%；

優選地，S1步驟所述漿液的濃度為500 g?L^–1。

優選地，S2步驟所述六偏磷酸鈉的加入量為0.3%。

優選地，S2步驟所述超聲分散的轉速為500r/min。

優選地，S2步驟所述水浴溫度為75℃。

優選地，S3步驟所述向S2步驟所得分散液中加入硝酸鈰溶液是在65℃的溫度下進行。

優選地，S3步驟所述硝酸鈰溶液中CeO₂的含量相對于金紅石型鈦白粉的質量比例為2%。

優選地，S4步驟所述逐滴加入氫氧化鈉溶液的滴加速度為5滴/min。

S4步驟所述pH值不做嚴格限定，優選調節為 8.5。

優選地，S5步驟所述檢測電導率使電導率為0.2ms/s。

本發明同時提供基于所述工藝方法制備得到的表面包覆較好的金紅石型鈦白粉。將S6步驟烘干的濾餅研細即得。粒度不做嚴格限定，均勻磨細即得。通常地，本發明將其研細至粒度為300nm；其懸浮液上層清液的顏色強度為白色透明；沉降性能為在去離子水中分散超過25天不發生分層現象，在羅丹明b的紫外降解實驗中降解度不超過0.2%。

本發明的有益效果：