[發明專利]一種二氧化鈦顏料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910877683.1
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN110698883B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 陳建立;王永珊;王莉萍;周文靜;馮亞陽;趙姍姍;曹青喜;張健;趙丁;王歡歡
• 申請（專利權）人: 河南佰利聯新材料有限公司
• 主分類號: C09C1/36
• 分類號: C09C1/36;C09C3/06
• 代理公司: 北京動力號知識產權代理有限公司 11775
• 代理人: 王鐵軍

本發明公開了一種二氧化鈦顏料，其包括作為基材的TiO₂粒子，以及其表面包覆的包覆層；所述包覆層為磷酸鈣、磷酸鈦、磷酸鋁或氫氧化鋁中的一種或幾種，并且所述包覆層至少有一層為磷酸鈣包覆層，其是在檸檬酸化合物存在下使磷酸化合物與鈣化合物進行反應形成的。本發明所述二氧化鈦顏料可抑制二氧化鈦本身所具有的光催化活性，具有優秀的耐光穩定性。

技術領域

本發明公開了一種二氧化鈦顏料及其制備方法，屬于二氧化鈦顏料技術領域。

背景技術

二氧化鈦顔料因其具有高折射率光散射能力很高，在涂料、油墨、塑料等方面其作為白色顔料而被廣泛應用。但在水分及氧存在的情況下若受到紫外線照射，則TiO₂粒子內部所產生的空穴h⁺會與水分發生反應生成羥自由基，氧化分解掉涂料的樹脂成分，使得用二氧化鈦顔料的涂膜若長期暴露在室外涂膜光澤就會消退，進而發生白堊化這類問題。另外，在用二氧化鈦顔料的裝飾紙中，會出現TiO₂粒子內部同時產生的光激發電子e^-由于二氧化鈦自身還原而變成藍黑色這類問題。為抑制這類二氧化鈦顔料粒子本身所具有的光催化活性，一般是在TiO₂粒子表面包覆硅、鋯、鈦、錫、鋁等氫氧化物。

TiO₂粒子表面不僅可包覆硅、鈦、錫、鋁等氫氧化物，也可用磷酸鋁或磷酸鈣等磷酸鹽進行包覆。例如，在美國專利US5,785,748中公開了在TiO₂粒子表面通過鋁化合物和磷酸化合物的反應產生的由-O-P-O-Al-O-P-構成的分子鏈邊相互縮合邊形成網狀磷酸鋁膜的技術。另外，在US2004/0171484及US2017/0130055中，公開了通過在二氧化鈦料漿里添加六聚偏磷酸鈉等磷酸鹽和氯化鈣等鈣化合物，使磷酸鈣沉淀，以抑制二氧化鈦本身的光催化活性的方法。

用硅、鋯、鈦、錫、鋁等氫氧化物包覆二氧化鈦顆粒表面時，是將硅、鋯、鈦、錫、鋁等化合物加到二氧化鈦料漿后，慢慢改變料漿的pH使其加水分解，使硅、鋯、鈦、錫、鋁等氫氧化物沉淀到TiO₂粒子表面。而磷酸化合物與鈣化合物的反應因是離子反應，其反應物磷酸鈣是瞬時析出的，由此產生了不附著在TiO₂粒子表面的磷酸鈣，難以形成均勻的磷酸鈣包覆層，這使得其在裝飾紙、油墨、塑料等應用時耐光性較差。

發明內容

本發明提供了一種二氧化鈦顏料及其制備方法，旨在解決在TiO₂粒子表面難以形成均勻的磷酸鈣包覆層的問題。本發明所述二氧化鈦顏料可抑制二氧化鈦本身所具有的光催化活性，具有優秀的耐光穩定性。

本發明的一方面涉及一種二氧化鈦顏料，其包括作為基材的TiO₂粒子，以及其表面包覆的包覆層；所述包覆層為磷酸鈣、磷酸鈦、磷酸鋁或氫氧化鋁中的一種或幾種，并且所述包覆層至少有一層為磷酸鈣包覆層，其是在檸檬酸化合物存在下使磷酸化合物與鈣化合物進行反應形成的。

在優選的實施方式中，當所述TiO₂粒子表面僅包覆所述磷酸鈣時，所述檸檬酸化合物的加入量以TiO₂重量百分比計為0.1～3％。

在優選的實施方式中，當所述TiO₂粒子表面僅包覆所述磷酸鈣時，所述鈣化合物的加入量以CaO占TiO₂重量百分比計為0.5～5％。

在優選的實施方式中，當所述TiO₂粒子表面僅包覆所述磷酸鈣時，所述磷酸化合物的加入量以P₂O₅占TiO₂重量百分比計為0.5～5％。

在優選的實施方式中，當所述TiO₂粒子表面多層包覆時，包覆層各層的包覆化合物的加入總量是以其氧化物占TiO₂重量百分比計為2～15％。