[發(fā)明專利]一種表面改性的二氧化鈦顏料制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010006911.0
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111019403B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳建立;王海;豆君;王永珊;王靜;楊丹;劉紅斌;石森森;宋松松;王雪飛;趙丁;李瑞瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 河南佰利聯(lián)新材料有限公司
• 主分類號: C09C1/36
• 分類號: C09C1/36;C09C3/06
• 代理公司: 鄭州浩德知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41130
• 代理人: 王國旭

本發(fā)明公開了一種表面改性的二氧化鈦顏料制備方法，包括以下步驟：S1，將O2、Cl2通入加料環(huán)，S2，將預(yù)熱氧氣引入甲苯燃燒室，S3，將預(yù)熱的四氯化鈦通入氯化鋁發(fā)生器，并通過氯化鋁發(fā)生器進入加料環(huán)，所S4，向氯化鋁發(fā)生器內(nèi)加入鋁的金屬物，S5，在甲苯燃燒室上方增設(shè)晶粒細(xì)化劑加入口，通過晶粒細(xì)化劑加入口加入晶粒細(xì)化劑，S6，從袋式除塵器入口加入除疤砂，S7，距離加料環(huán)1.0?2.0m距離設(shè)置文丘里進樣管；S8，通過文丘里進樣管加入包膜劑，包膜劑由鹵化物及氣相SiO2組成，S9，包膜完成后的二氧化鈦經(jīng)過袋式除塵器、打漿洗滌除砂、壓濾、閃蒸、汽粉、包裝獲得成品二氧化鈦顏料；本發(fā)明能使二氧化鈦粒子表面形成均勻致密的包膜層。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及二氧化鈦顏料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種表面改性的二氧化鈦顏料制備方法。

背景技術(shù)

二氧化鈦顏料可以通過氯化法工藝或是硫酸法工藝獲得，主要應(yīng)用于涂料、塑料、造紙及油墨領(lǐng)域。在氯化法工藝中，二氧化鈦顏料通過鈦的鹵化物與氧氣在1800-2000℃溫度下反應(yīng)生成。二氧化鈦基料經(jīng)過砂磨，通過一個或多個濕法工藝在顏料表面上沉積金屬氧化物，然后進行洗滌、閃蒸及汽粉，以此優(yōu)化顏料的分散性、光學(xué)性或是耐候性。

通過濕法工藝對二氧化鈦顏料表面進行改性的方法，國內(nèi)外已有很多報道，CN201811088102.8公開了一種氯化法二氧化鈦硅鋯鋁三元包膜的制備方法，三元包膜后的二氧化鈦具有良好的光澤性、水分散性和耐候性；CN201711166104.x公開一種二氧化鈦粉硅鋁包膜的方法，得到的硅鋁包膜二氧化鈦粉具有亮度高、易于洗滌及生成成本低的特點；CN201310086971.8公開了一種復(fù)合包膜二氧化鈦顏料的制備方法，該方法制備的顏料具有很高的耐曬性，并具有優(yōu)良的遮蓋力、油性白度，可以用于涂料、塑料及造紙中；US9416246公開了一種在二氧化鈦制備中粒度控制及二氧化硅沉積的方法，該方法包括使氣態(tài)二氧化鈦和氧氣在反應(yīng)器中反應(yīng)，在氧化下游，并在約1200-1600℃的工藝溫度下，將液態(tài)鹵化硅和鹵化鈦引入反應(yīng)器中，獲得二氧化硅包覆的二氧化鈦顆粒。該方法生成的二氧化鈦顏料具有耐候性好，不產(chǎn)生黃變，具有較小的顆粒尺寸，同時不需要額外的操作或設(shè)備成本；US7029648公開了一種通過表面處理的氣相沉積制備耐用的金紅石二氧化鈦顏料的方法，該方法在氧化點的下游將四氯化硅引入反應(yīng)器中，其中至少97%的四氯化鈦已轉(zhuǎn)化為二氧化鈦。

上述方法中通過濕法沉積對二氧化鈦進行包膜表面改性存在以下弊端，1)包膜形成的廢液帶來較高的處理成本及環(huán)保壓力；2)形成的包膜工藝流程過長，運行設(shè)備占地面積較大；3)包膜形成的致密層較差，很難大幅提高二氧化鈦的耐候或是耐光性。采用氣相工藝對二氧化鈦進行包膜能夠很好的解決上述問題。然而，僅僅在氧化反應(yīng)段的下游某處加設(shè)包膜劑進行二氧化鈦的氣相包膜，會因混合問題導(dǎo)致二氧化鈦粒子表面難以形成均勻致密的包膜層。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述不足，本發(fā)明的目的是要提供一種表面改性的二氧化鈦顏料制備方法，解決現(xiàn)有二氧化鈦氣相包膜技術(shù)的不足，使二氧化鈦顏料表面形成均勻致密的包膜層。

為達到上述目的，本發(fā)明是按照以下技術(shù)方案實施的：

一種表面改性的二氧化鈦顏料制備方法，包括以下步驟：

S1，將O2、Cl2以100-500m3/h的速度通入加料環(huán)，所述O2與Cl2的比例為10:1-3:1，優(yōu)選5:1-3:1；

S2，將預(yù)熱氧氣引入甲苯燃燒室，所述氧氣的溫度控制在900-1000℃，優(yōu)選930-980℃，促使甲苯燃燒室的反應(yīng)溫度至1800℃以上；

S3，將預(yù)熱的四氯化鈦通入氯化鋁發(fā)生器，并通過氯化鋁發(fā)生器進入加料環(huán)，所述四氯化鈦的預(yù)熱溫度控制在300-450℃，優(yōu)選350-400℃；

S4，向氯化鋁發(fā)生器內(nèi)加入鋁的金屬物，加量控制在1.0-3.0%，以氧化鋁在二氧化鈦基料中的含量計，優(yōu)選1.5-2.0%，促使氯化鋁發(fā)生器的出口溫度控制在400-550℃，優(yōu)選450-500℃；