致密包膜的二氧化钛及致密包膜方法技术

本发明专利技术公开了一种致密包膜的二氧化钛及致密包膜方法，该方法包括以下步骤：将二氧化钛与溶剂混合打浆后制得二氧化钛浆料；将二氧化钛浆料加热至温度40～90℃，然后向二氧化钛浆料中加入正硅酸乙酯和无机碱，接着熟化0.5～3h，得到二氧化硅包覆的二氧化钛浆料；调节二氧化硅包覆的二氧化钛浆料的温度为40～90℃，然后加入偏铝酸钠和无机酸，接着熟化0.5～2h，再进行过滤、洗涤、干燥、气流粉碎后得到致密包膜的二氧化钛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种二氧化钛的致密包膜方法，及采用该方法制备的致密包膜的二氧 化钛。
技术介绍
二氧化钛由于其半导体性质，具有较强的光催化活性，在太阳光尤其是紫外线照 射下能降解与之接触的有机物，造成涂料黄变、粉化等现象。为了提高二氧化钛颜料的耐候 性，适当的表面处理非常必要。通用的方法是对二氧化钛进行表面无机包膜处理，将二氧化 钦与周围的有机物隔尚，以提尚其耐候性。包I旲物质主要包括氧化娃、氧化错、氧化错等。 其中以致密氧化硅包覆后的钛白粉耐候性最佳。目前，生产中与文献报道的氧化硅包膜工 艺选用的硅原料为硅酸盐或四氯化硅。美国专利US2885366，US3928057，US4125412，US 5041162,US7682441B2均使用硅酸盐为原料，通过湿法处理包覆二氧化硅。美国专利US 6852306B2,US7029648B2使用四氯化硅为原料通过气相法包硅。公开号CN1850915A和 CN1850914A也使用硅酸盐为原料包覆二氧化钛颜料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种二氧化钛的致密包膜方法，该方法以正硅酸乙酯为原料 包覆二氧化钛。 本专利技术的另一个目的是提供一种致密包膜的二氧化钛。 为了达到上述的技术效果，本专利技术采取以下技术方案： 本专利技术提供了一种二氧化钛的致密包膜方法，包括以下步骤： 步骤A :将二氧化钛与溶剂混合打浆后制得二氧化钛浆料； 步骤B:将二氧化钛浆料加热至温度40~90°C，然后向二氧化钛浆料中加入正硅 酸乙酯和无机碱，接着熟化0. 5~3h，得到二氧化娃包覆的二氧化钛楽;料； 步骤C:调节二氧化娃包覆的二氧化钛衆料的温度为40~90°C，然后加入偏铝酸 钠和无机酸，接着熟化〇. 5~2h，再进行过滤、洗涤、干燥后得到致密包膜的二氧化钛。 根据本专利技术的具体实施例，所述的二氧化钛为硫酸法或氯化法生产的金红石型或 锐钛型二氧化钛。 根据本专利技术的具体实施例，所述的二氧化钛与乙醇或乙醇水溶液或水混合打浆； 所述的二氧化钛浆料的浓度为100~500g/L。 根据本专利技术的具体实施例，所述的正硅酸乙酯的加入量为二氧化钛质量的1%~ 6%，其中正硅酸乙酯的加入量以SiO2计。 根据本专利技术的具体实施例，所述的偏铝酸钠的加入量为二氧化钛质量的1 %~ 5 %，其中所述的偏铝酸钠的加入量以Al2O3计。 根据本专利技术的具体实施例，所述的无机碱为氨水、氢氧化钠中的一种或两种；所述 的无机酸为硫酸、盐酸、硝酸中的一种或两种以上。 根据本专利技术的具体实施例，所述的正硅酸乙酯和无机碱采用顺流加料方式或并流 加料方式加入二氧化钛浆料中；所述的顺流加料方式为将正硅酸乙酯或无机碱加入至二氧 化钛浆料中，再逐步加入无机碱或正硅酸乙酯进行反应；所述的并流加料方式为将正硅酸 乙酯和无机碱同时逐步加入到二氧化钛浆料中。 本专利技术还提供了一种由所述的二氧化钛的致密包膜方法制备而得的致密包膜的 二氧化钛。 根据本专利技术的具体实施例，所述的致密包膜的二氧化钛为在二氧化钛颗粒表面第 一层包覆二氧化硅包覆膜及第二层包覆氧化铝包覆膜。 下面对本专利技术作详细的说明。 本专利技术提供了一种二氧化钛的致密包膜方法，包括以下步骤： 步骤A:将二氧化钛与溶剂混合打浆后制得二氧化钛浆料； 步骤B:将二氧化钛浆料加热至温度40~90°C，然后向二氧化钛浆料中加入正硅 酸乙酯和无机碱，接着熟化0. 5~3h，得到二氧化娃包覆的二氧化钛楽;料； 步骤C:调节二氧化娃包覆的二氧化钛衆料的温度为40~90°C，然后加入偏铝酸 钠和无机酸，接着熟化〇. 5~2h，再进行过滤、洗涤、干燥后得到致密包膜的二氧化钛。 在本专利技术中，二氧化钛浆料与正硅酸乙酯在无机碱的催化作用下进行反应。正硅 酸乙酯在无机碱催化下水解生成原硅酸，原硅酸在二氧化钛表面聚合，形成二氧化硅膜层。 在本反应中，无机碱作为催化剂；将二氧化钛浆料加热至温度40~90°C是为了提高膜层 致密度的同时减少能耗；根据本专利技术的优选实施例，所述的二氧化钛浆料加热至温度50~ 80cC〇 根据本专利技术的优选实施例，调节二氧化硅包覆的二氧化钛浆料的温度为40~ 60cC〇 在本专利技术中，熟化的目的是提高硅或铝沉积率和膜层致密度。加料温度和熟化温 度过低，膜层致密度下降，温度过高，致密度提高较小；因此同时考虑致密度和能耗，本专利技术 的加料温度和熟化温度为40~90°C。根据本专利技术的优选实施例，所述的熟化温度为50~ 80°C。根据本专利技术的具体实施例，所述的二氧化钛为硫酸法或氯化法生产的金红石型或锐 钛型二氧化钛。在本专利技术中，二氧化钛的粒径为200-400nm。 根据本专利技术的具体实施例，所述的二氧化钛与乙醇或乙醇水溶液或水混合打浆； 所述的二氧化钛浆料的浓度为100~500g/L。在本专利技术中，与二氧化钛混合打浆的乙醇水 溶液中乙醇和水体积比为1 :4~4 :1。根据本专利技术的优选实施例，所述的二氧化钛浆料的 浓度为150~350g/L。 根据本专利技术的具体实施例，所述的正硅酸乙酯的加入量为二氧化钛质量的1%~ 6%，其中正硅酸乙酯的加入量以Si(U+。根据本专利技术的优选实施例，所述的正硅酸乙酯的 加入量为二氧化钛质量的2%~5%。 根据本专利技术的具体实施例，所述的偏铝酸钠的加入量为二氧化钛质量的1 %~ 5%，其中所述的偏铝酸钠的加入量以Al2O3计。根据本专利技术的优选实施例，所述的偏铝酸钠 的加入量为二氧化钛质量的3%~4%。 根据本专利技术的具体实施例，所述的无机碱为氨水、氢氧化钠中的一种或两种；所述 的无机酸为硫酸、盐酸、硝酸中的一种或两种以上。处理氯化法二氧化钛颜料时优先选用盐 酸，处理硫酸法二氧化钛颜料时优先选用硫酸。 根据本专利技术的具体实施例，所述的正硅酸乙酯和无机碱采用顺流加料方式或并流 加料方式加入二氧化钛浆料中；所述的顺流加料方式为将正硅酸乙酯或无机碱加入至二氧 化钛浆料中，再逐步加入无机碱或正硅酸乙酯进行反应；所述的并流加料方式为将正硅酸 乙酯和无机碱同时逐步加入到二氧化钛浆料中。 本专利技术还提供了一种由所述的二氧化钛的致密包膜方法制备而得的致密包膜的 二氧化钛。 根据本专利技术的具体实施例，所述的致密包膜的二氧化钛为在二氧化钛颗粒表面第 一层包覆二氧化硅包覆膜及第二层包覆氧化铝包覆膜。 本专利技术与现有技术相比，具有以下的有益效果： 本方法采用正硅酸乙酯作为硅源，反应条件温和，包膜后的二氧化钛第一层为二 氧化硅包覆膜，第二层为氧化铝包覆膜，膜层致密度高。【具体实施方式】 下面结合本专利技术的实施例对本专利技术作进一步的阐述和说明。 实施例1 : 将100g硫酸法金红石型钛白与400mL乙醇混合打浆后制得二氧化钛浆料；将二氧 化钛浆料加热至温度60°C，然后加入体积比为4%的氨水（氨水体积为二氧化钛浆料体积 的4% )，再在120min内加入正硅酸乙酯的乙醇溶液，正硅酸乙酯的总量（以Si(U+)为钛 白初品质量的3%，接着于温度60°C下熟化120min，得到二氧化娃包覆的二氧化钛楽;料；调 节二氧化硅包覆的二氧化钛浆料的温度为60°C，然后并流加入100g/L的偏铝酸钠和浓度 为10%的硫酸（硫酸的质量为硫酸法金红石钛白质量的10% )，偏铝酸钠的总量（以Al2O3 计）为硫酸法金红石型钛白质量的2 %，接着本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化钛的致密包膜方法，其特征在于所述的方法包括以下步骤：步骤A：将二氧化钛与溶剂混合打浆后制得二氧化钛浆料；步骤B：将二氧化钛浆料加热至温度40～90℃，然后向二氧化钛浆料中加入正硅酸乙酯和无机碱，接着熟化0.5～3h，得到二氧化硅包覆的二氧化钛浆料；步骤C：调节二氧化硅包覆的二氧化钛浆料的温度为40～90℃，然后加入偏铝酸钠和无机酸，接着熟化0.5～2h，再进行过滤、洗涤、干燥后得到致密包膜的二氧化钛。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，李旺，鲁厚芳，杜剑桥，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51