一種聯(lián)合包膜鈦白粉的制備方法技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體涉及一種聯(lián)合包膜鈦白粉的制備方法。
背景技術(shù)
[0002] 二氧化鈦 (TiO2)，俗稱鈦白粉，具有優(yōu)良的白度、消色力、不透明度和極強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性，是當(dāng)今世界無可替代、性能最優(yōu)異的白色顏料。鈦白粉可廣泛應(yīng)用于涂料、油漆、塑料、紙張、橡膠、油墨、化纖、搪瓷等工業(yè)領(lǐng)域。
[0003] 目前，鈦白粉的生產(chǎn)方法有硫酸法和氯化法兩種。相比較而言，氯化法因具有技術(shù)新穎，產(chǎn)品質(zhì)量易于控制等優(yōu)點(diǎn)，其發(fā)展速度和產(chǎn)品質(zhì)量明顯優(yōu)于硫酸法。但是至今我國(guó)尚無成熟的氯化法鈦白粉工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，直接導(dǎo)致了我國(guó)鈦白粉產(chǎn)品質(zhì)量較差，不能滿
足生產(chǎn)的需要。同時(shí)鈦白粉表面具有極強(qiáng)的極性和親水疏油性，在有機(jī)介質(zhì)中易團(tuán)聚并產(chǎn)生沉淀，導(dǎo)致其分散性和分散穩(wěn)定性差。而鈦白粉本身又存在光化學(xué)活性，當(dāng)其表面暴露在可見光特別是紫外光下時(shí)，能氧化與之接觸的有機(jī)化合物，導(dǎo)致與之接觸的有機(jī)體降
解并發(fā)生脆裂和粉化。表面處理可以阻塞其光活化點(diǎn)，隔絕鈦白粉與光的直接接觸，改善鈦白粉的表面化學(xué)性質(zhì)，提高應(yīng)用性能。通常采用無機(jī)和有機(jī)表面包覆處理鈦白粉，無機(jī)處理主要是消除鈦白粉的光化學(xué)活性，有機(jī)處理則是改善鈦白粉在有機(jī)材料系統(tǒng)中的分
散性。無機(jī)處理方法主要有鋁包膜、硅包膜和鋯包膜，有機(jī)處理則方法繁多。有機(jī)處理的方法主要是采用適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣┗蛑鷦ㄟ^物理吸附或依靠與顏料表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而改善鈦?zhàn)苑鄯稚?/span>性。但是單純的無機(jī)或有機(jī)方法并不能完全實(shí)現(xiàn)鈦白粉的優(yōu)良性能，
采用聯(lián)合的方法使之能夠更好改善鈦白粉的性能。
發(fā)明內(nèi)容
[0004] 針對(duì)上述鈦白粉分散性差以及光化學(xué)活性不穩(wěn)定的問題，本發(fā)明的主要目的解決氯化法生產(chǎn)的鈦白粉的質(zhì)量較差問題，提供一種聯(lián)合包膜鈦白粉的制備方法，尤其是提供一種以無機(jī)—有機(jī)物為主要包膜劑對(duì)鈦白粉進(jìn)行包膜處理，得到高分散性的鈦白粉。該鈦
白粉具有很好的流動(dòng)性，主要應(yīng)用于塑料中，能夠很好的改善塑料的增韌和增塑性。
[0005] 本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)，一種聯(lián)合包膜鈦白粉的制備方法，其具體步驟為 ：
[0006] 1) 將金紅石型二氧化鈦與水、分散劑一起打漿，經(jīng)砂磨機(jī)篩分后配制成濃度為200 ～ 300g/L 左右的漿料置入包膜容器內(nèi)，整個(gè)過程充分?jǐn)嚢琛?/span>
[0007] 2) 加熱并調(diào)節(jié)溫度為 85 ～ 100℃，用稀堿溶液調(diào)節(jié)漿液的 pH 值為 9.5 ～ 10，在 30分鐘內(nèi)加入鋯鹽 ( 加量為二氧化鈦基料的 1.0％～ 3.0％ ) 和稀酸控制 pH 值為 9.5 ～ 10，
加完后陳化 30 分鐘。
[0008] 3) 在 30 分鐘內(nèi)并流加入鋁鹽 ( 加量為二氧化鈦基料的 2.0 ～ 3.5％ ) 和稀硫酸控制 pH 值為 9.5 ～ 10，加料完成后加稀酸調(diào)節(jié) pH 值為 8.0，陳化 1.5 小時(shí)，再用稀酸調(diào)節(jié)pH 值為 7.0，繼續(xù)陳化 30 分鐘。
[0009] 4) 然后水洗、干燥、氣流粉碎，在氣流粉碎時(shí)，在噴粉口用壓縮氣體導(dǎo)入有機(jī)包膜劑，進(jìn)行包膜處理，即制得聯(lián)合包膜處理的鈦白粉樣品。
[0010] 所述分散劑為六偏磷酸鈉、硅酸鈉、氯化鈉、無水乙醇中任意一種。
[0011] 所述分散劑的加入量為質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0.1 ～ 0.5％，( 按鈦白粉的質(zhì)量算 )。
[0012] 所述鋯鹽為硫酸鋯、氯化鋯、氧氯化鋯、硝酸鋯中任意一種。
[0013] 所述鋁鹽為硫酸鋁、氯化鋁、偏鋁酸鈉、硝酸鋁中一種。
[0014] 所述有機(jī)包膜劑為 D7066 有機(jī)硅酮或聚硅氧烷中任意一種，優(yōu)選有機(jī)包膜劑為D7066 有機(jī)硅酮。
[0015] 所述稀酸為稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸中任意一種，其稀酸的摩爾濃度為 0.1 ～1.0mol/l。
[0016] 所述稀堿為氫氧化鈉或者氫氧化鉀任意一種，其稀堿摩爾濃度為 0.1 ～ 2.0mol/l
[0017] 所述的鋯鹽、鋁鹽和酸的加入采用一一對(duì)應(yīng)，為了避免不同酸根的離子的引入，對(duì)鈦白粉包膜劑對(duì)鈦白粉性質(zhì)的影響
[0018] 本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于采用無機(jī) - 有機(jī)聯(lián)合的方式改善鈦白粉的性能，使之鈦白粉能夠很好應(yīng)用到塑料中，所得包覆后的鈦白粉具有更好的分散性和親油性，能夠很好地改善
塑料的增韌性和增塑性，更好地為生產(chǎn)中應(yīng)用。本發(fā)明提供的方法工藝簡(jiǎn)單，操作方便，節(jié)能，不排放污染物，投資小，運(yùn)行成本低。
具體實(shí)施方式
[0019] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[0020] 實(shí)施例 1 ：
[0021] 1) 將金紅石型二氧化鈦與水、分散劑一起打漿，經(jīng)砂磨機(jī)篩分后配制成濃度為200g/L 的漿料置入包膜容器內(nèi)，加入二氧化鈦粉體質(zhì)量的 0.1％的分散劑六偏磷酸鈉，整個(gè)過程充分?jǐn)嚢琛?/span>
[0022] 2) 加熱并調(diào)節(jié)溫度為 85℃，用 0.1mol/l 稀氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)漿液的 pH 值為9.5 ～ 10，在 30 分鐘內(nèi)加入硫酸鋯 ( 加量為二氧化鈦基料的 1.0％ ) 和稀硫酸控制 pH 值為9.5 ～ 10，加完后陳化 30 分鐘。
[0023] 3) 在 30 分鐘內(nèi)并流加入硫酸鋁 ( 加量為二氧化鈦基料的 2.0％ ) 和稀硫酸控制pH 值為 9.5 ～ 10，加料完成后加 0.2mol/l 稀硫酸調(diào)節(jié) pH 值為 8.0，陳化 1.5 小時(shí)，再用0.2mol/l 稀硫酸調(diào)節(jié) pH 值為 7.0，繼續(xù)陳化 30 分鐘。
[0024] 4) 然后水洗、干燥、氣流粉碎，在氣流粉碎時(shí)，在噴粉口用壓縮氣體導(dǎo)入有機(jī)包膜劑 D7066 有機(jī)硅酮，進(jìn)行包膜處理，即制得聯(lián)合包膜處理的鈦白粉樣品。
[0025] 實(shí)施例 2 ：
[0026] 1) 將金紅石型二氧化鈦與水、分散劑一起打漿，經(jīng)砂磨機(jī)篩分后配制成濃度為200g/L 的漿料置入包膜容器內(nèi)，加入二氧化鈦粉體質(zhì)量的 0.5％的分散劑六偏磷酸鈉，整個(gè)過程充分?jǐn)嚢琛?/span>
[0027] 2) 加熱并調(diào)節(jié)溫度為 85℃，用 0.1mol/l 稀氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)漿液的 pH 值為9.5 ～ 10，在 30 分鐘內(nèi)加入氯化鋯 ( 加量為二氧化鈦基料的 1.0％ ) 和稀鹽酸控制 pH 值為9.5 ～ 10，加完后陳化 30 分鐘。
5[0028] 3) 在 30 分鐘內(nèi)并流加入氯化鋁 ( 加量為二氧化鈦基料的 2.0％ ) 和稀鹽酸控制pH 值為 9.5 ～ 10，加料完成后加 0.2mol/l 稀鹽酸調(diào)節(jié) pH 值為 8.0，陳化 1.5 小時(shí)，再用0.2mol/l 稀鹽酸調(diào)節(jié) pH 值為 7.0，繼續(xù)陳化 30 分鐘。
[0029] 4) 然后水洗、干燥、氣流粉碎，在氣流粉碎時(shí)，在噴粉口用壓縮氣體導(dǎo)入有機(jī)包膜劑 D7066 有機(jī)硅酮，進(jìn)行包膜處理，即制得聯(lián)合包膜處理的鈦白粉樣品。
[0030] 實(shí)施例 3 ：
[0031] 1) 將金紅石型二氧化鈦與水、分散劑一起打漿，經(jīng)砂磨機(jī)篩分后配制成濃度為300g/L 的漿料置入包膜容器內(nèi)，加入二氧化鈦粉體質(zhì)量的 0.1％的分散劑六偏磷酸鈉，整個(gè)過程充分?jǐn)嚢琛?/span>
[0032] 2) 加熱并調(diào)節(jié)溫度為 85℃，用 0.1mol/l 稀氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)漿液的 pH 值為9.5 ～ 10，在 30 分鐘內(nèi)加入氧氯化鋯 ( 加量為二氧化鈦基料的 1.0％ ) 和稀酸控制 pH 值為9.5 ～ 10，加完后陳化 30 分鐘。
[0033] 3) 在 30 分鐘內(nèi)并流加入偏鋁酸鈉 ( 加量為二氧化鈦基料的 2.0％ ) 和稀鹽酸控制 pH 值為 9.5 ～ 10，加料完成后加 0.2mol/l 稀鹽酸調(diào)節(jié) pH 值為 8.0，陳化 1.5 小時(shí)，再用0.2mol/l 稀鹽酸調(diào)節(jié) pH 值為 7.0，繼續(xù)陳化 30 分鐘。
[0034] 4) 然后水洗、干燥、氣流粉碎，在氣流粉碎時(shí)，在噴粉口用壓縮氣體導(dǎo)入有機(jī)包膜劑 D7066 有機(jī)硅酮，進(jìn)行包膜處理，即制得聯(lián)合包膜處理的鈦白粉樣品。
[0035] 所述分散劑為六偏磷酸鈉、硅酸鈉、氯化鈉、無水乙醇中任意一種。
[0036] 所述分散劑的加入量為質(zhì)量分?jǐn)?shù) 0.1 ～ 0.5％，( 按鈦白粉的質(zhì)量算 )。
[0037] 所述鋯鹽為硫酸鋯、氯化鋯、氧氯化鋯、硝酸鋯中任意一種。
[0038] 所述鋁鹽為硫酸鋁、氯化鋁、偏鋁酸鈉、硝酸鋁中一種。
[0039] 實(shí)施例 4 ：
[0040] 1) 將金紅石型二氧化鈦與水、分散劑一起打漿，經(jīng)砂磨機(jī)篩分后配制成濃度為300g/L 的漿料置入包膜容器內(nèi)，加入二氧化鈦粉體質(zhì)量的 0.1％的分散劑六偏磷酸鈉，整個(gè)過程充分?jǐn)嚢琛?/span>
[0041] 2) 加熱并調(diào)節(jié)溫度為 85℃，用 0.1mol/l 稀氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)漿液的 pH 值為9.5 ～ 10，在 30 分鐘內(nèi)加入硝酸鋯 ( 加量為二氧化鈦基料的 1.0％ ) 和稀硝酸控制 pH 值為9.5 ～ 10，加完后陳化 30 分鐘。
[0042] 3) 在 30 分鐘內(nèi)并流加入硝酸鋁 ( 加量為二氧化鈦基料的 2.0％ ) 和稀硝酸控制pH 值為 9.5 ～ 10，加料完成后加 0.2mol/l 稀硝酸調(diào)節(jié) pH 值為 8.0，陳化 1.5 小時(shí)，再用0.2mol/l 稀硝酸調(diào)節(jié) pH 值為 7.0，繼續(xù)陳化 30 分鐘。
[0043] 4) 然后水洗、干燥、氣流粉碎，在氣流粉碎時(shí)，在噴粉口用壓縮氣體導(dǎo)入有機(jī)包膜劑 D7066 有機(jī)硅酮，進(jìn)行包膜處理，即制得聯(lián)合包膜處理的鈦白粉樣品。
[0044] 實(shí)施例 5 ：
[0045] 1) 將金紅石型二氧化鈦與水、分散劑一起打漿，經(jīng)砂磨機(jī)篩分后配制成濃度為300g/L 的漿料置入包膜容器內(nèi)，加入二氧化鈦粉體質(zhì)量的 0.1％的分散劑六偏磷酸鈉，整個(gè)過程充分?jǐn)嚢琛?/span>
0046] 2) 加熱并調(diào)節(jié)溫度為 95℃，用 0.1mol/l 稀氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)漿液的 pH 值為9.5 ～ 10，在 30 分鐘內(nèi)加入氧氯化鋯 ( 加量為二氧化鈦基料的 1.0％ ) 和稀鹽酸控制 pH 值為 9.5 ～ 10，加完后陳化 30 分鐘。
[0047] 3) 在 30 分鐘內(nèi)并流加入偏鋁酸鈉 ( 加量為二氧化鈦基料的 2.0％ ) 和稀鹽酸控制 pH 值為 9.5 ～ 10，加料完成后加 1.0mol/l 稀鹽酸調(diào)節(jié) pH 值為 8.0，陳化 1.5 小時(shí)，再用1.0mol/l 稀鹽酸調(diào)節(jié) pH 值為 7.0，繼續(xù)陳化 30 分鐘。
[0048] 4) 然后水洗、干燥、氣流粉碎，在氣流粉碎時(shí)，在噴粉口用壓縮氣體導(dǎo)入有機(jī)包膜劑 D7066 有機(jī)硅酮，進(jìn)行包膜處理，即制得聯(lián)合包膜處理的鈦白粉樣品。
[0049] 實(shí)施例 6 ：
[0050] 1) 將金紅石型二氧化鈦與水、分散劑一起打漿，經(jīng)砂磨機(jī)篩分后配制成濃度為300g/L 的漿料置入包膜容器內(nèi)，加入二氧化鈦粉體質(zhì)量的 0.1％的分散劑氯化鈉，整個(gè)過程充分?jǐn)嚢琛?/span>
[0051] 2) 加熱并調(diào)節(jié)溫度為 90℃，用 0.1mol/l 稀氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)漿液的 pH 值為9.5 ～ 10，在 30 分鐘內(nèi)加入氧氯化鋯 ( 加量為二氧化鈦基料的 1.0％ ) 和稀鹽酸控制 pH 值為 9.5 ～ 10，加完后陳化 30 分鐘。
[0052] 3) 在 30 分鐘內(nèi)并流加入偏鋁酸鈉 ( 加量為二氧化鈦基料的 2.0％ ) 和稀鹽酸控制 pH 值為 9.5 ～ 10，加料完成后加 0.2mol/l 稀鹽酸調(diào)節(jié) pH 值為 8.0，陳化 1.5 小時(shí)，再用0.2mol/l 稀鹽酸調(diào)節(jié) pH 值為 7.0，繼續(xù)陳化 30 分鐘。
[0053] 4) 然后水洗、干燥、氣流粉碎，在氣流粉碎時(shí)，在噴粉口用壓縮氣體導(dǎo)入有機(jī)包膜劑 D7066 有機(jī)硅酮，進(jìn)行包膜處理，即制得聯(lián)合包膜處理的鈦白粉樣品。
[0054] 實(shí)施例 7 ：
[0055] 1) 將金紅石型二氧化鈦與水、分散劑一起打漿，經(jīng)砂磨機(jī)篩分后配制成濃度為300g/L 的漿料置入包膜容器內(nèi)，加入二氧化鈦粉體質(zhì)量的 0.5％的分散劑六偏磷酸鈉，整個(gè)過程充分?jǐn)嚢琛?/span>
[0056] 2) 加熱并調(diào)節(jié)溫度為 100℃，用 0.1mol/l 稀氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)漿液的 pH 值為9.5 ～ 10，在 30 分鐘內(nèi)加入氧氯化鋯 ( 加量為二氧化鈦基料的 1.0％ ) 和稀鹽酸控制 pH 值為 9.5 ～ 10，加完后陳化 30 分鐘。
[0057] 3) 在 30 分鐘內(nèi)并流加入偏鋁酸鈉 ( 加量為二氧化鈦基料的 2.0％ ) 和稀鹽酸控制 pH 值為 9.5 ～ 10，加料完成后加 0.5mol/l 稀鹽酸調(diào)節(jié) pH 值為 8.0，陳化 1.5 小時(shí)，再用0.5mol/l 稀鹽酸調(diào)節(jié) pH 值為 7.0，繼續(xù)陳化 30 分鐘。
[0058] 4) 然后水洗、干燥、氣流粉碎，在氣流粉碎時(shí)，在噴粉口用壓縮氣體導(dǎo)入有機(jī)包膜劑 D7066 有機(jī)硅酮，進(jìn)行包膜處理，即制得聯(lián)合包膜處理的鈦白粉樣品。
產(chǎn)品中心
