[發明專利]一種鈦白粉致密硅鋁包膜的方法

在審

• 申請號: 201711046193.4
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107652714A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 呂波;伍良英;陸平
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C09C1/36
• 分類號: C09C1/36;C09C3/06
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙)51124
• 代理人: 梁鑫

技術領域

本發明屬于鈦白粉領域，具體涉及一種鈦白粉致密硅鋁包膜的方法。

背景技術

二氧化鈦由于其半導體性質，具有較強的光催化活性，在太陽光尤其是紫外線照射下能降解與之接觸的有機物，造成涂料黃變、粉化等現象。為了提高二氧化鈦顏料的耐候性，適當的表面處理非常必要。根據“異相成核”優于“均相成核”理論，容易在TiO₂粒子表面沉淀水合二氧化硅膜。但是由于水合二氧化硅膜的主要成分是原硅酸或偏硅酸的聚合物；這種聚合物具有分子量大、結構疏松、沉淀速率快等特性，要讓其均勻而致密地將TiO₂顆粒表面全部包覆，難度非常大：過快的沉淀速率一方面容易在TiO₂顆粒表面局部包覆，即僅包覆某一點或某一片，另一方面容易自身成核而不沉淀在TiO₂顆粒表面，硅的用量增加又達不到均勻致密包覆目的。

目前，生產中與文獻報道的氧化硅包膜工藝選用的硅原料為硅酸鹽或四氯化硅。美國專利US2885366，US3928057，US4125412，US5041162，US7682441B2均使用硅酸鹽為原料，通過濕法處理包覆二氧化硅。美國專利US6852306B2，US7029648B2使用四氯化硅為原料通過氣相法包硅。中國專利CN100506923C和CN100506922C也使用硅酸鹽為原料包覆二氧化鈦顏料。目前還未見以原硅酸、低堿度偏鋁酸鈉為原料制備硅鋁包膜的二氧化鈦顏料的公開專利。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種新型的鈦白粉致密包膜的方法。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案是提供了一種鈦白粉致密硅鋁包膜的方法，該方法包括以下步驟：

A、將鈦白初品打漿，控制打漿濃度以TiO₂計為150～350g/L，加入無機堿控制漿料pH值至9.0～11.0，得漿料a；

B、將漿料a加熱至60～90℃，加入原硅酸和無機堿，控制漿料pH值至8.0～11.0，熟化1～3h，得漿料b；

C、調節漿料b溫度至50～90℃，加入無機酸和偏鋁酸鈉，或者加入無機酸、偏鋁酸鈉、硫酸鋁和無機堿，控制終點漿料pH值至6.0～10.0，熟化1～3h，包膜完成。

其中，上述方法中，步驟B中，將漿料a加熱至75-90℃；所述原硅酸的加入量以SiO₂計為鈦白初品中TiO₂重量的1～5％；所述無機堿的加入量為控制漿料pH值至8.0～11.0；加入原硅酸和無機堿的總時間為2～4h。

其中，上述方法中，步驟C中，調節漿料b溫度至60-80℃；加料和調節pH的總時間為1～4h。

其中，上述方法中，步驟C中，當加入無機酸和偏鋁酸鈉時，偏鋁酸鈉的加入量以Al₂O₃計為鈦白初品中TiO₂重量的1～5％，無機酸的加入量為控制漿料pH值至6.0～10.0。

其中，上述方法中，步驟C中，當加入無機酸、偏鋁酸鈉、硫酸鋁和無機堿時，加料步驟為加入無機酸，控制漿料pH至2.5～3.5，再加入偏鋁酸鈉，控制漿料pH至9.5～10.5，然后加入硫酸鋁，控制漿料pH至4.5～5.5，最好加入無機堿，控制終點漿料pH至6.0～10.0。

其中，上述方法中，步驟C中，偏鋁酸鈉和硫酸鋁的總加入量以Al₂O₃計為鈦白初品中TiO₂重量的1～5％。

其中，上述方法中，步驟C中，所述無機酸為硫酸、鹽酸中的至少一種；優選質量濃度為5～10％的鹽酸。

其中，上述方法中，步驟C中，所述偏鋁酸鈉的濃度為100～300g/L的低堿度偏鋁酸鈉。

其中，上述方法中，所述無機堿為氨水、氫氧化鈉中的至少一種；優選質量濃度為10～20％的氫氧化鈉溶液。

其中，上述方法中，還包括步驟D，將包膜完成的二氧化鈦漿料進行過濾、洗滌、干燥和氣流粉碎。

本發明的有益效果：

本發明方法創造性的以原硅酸為硅源，以低堿度偏鋁酸鈉，或者以低堿度偏鋁酸鈉和硫酸鋁為包鋁原料，對二氧化鈦進行致密硅鋁包覆，包括在二氧化鈦顆粒表面包覆第一層二氧化硅包覆層及第二層氧化鋁包覆層，包覆效果均勻致密，顯著提高了二氧化鈦顏料的耐候性，為二氧化鈦表面包覆提供了一種新途徑；本發明方法操作簡單，生產工藝勞動強度低，成本低，值得推廣應用。

具體實施方式