一种高耐候钛白粉的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高耐候钛白粉的制备方法，将钛白粉基料打浆后进行无机包膜，包膜后进行砂磨，砂磨后进行微波水热反应、水洗、干燥、汽粉，得到高耐候钛白粉。本发明专利技术的超耐候钛白粉的制备方法，采用特殊的表面处理工艺，以不超过钛白粉总质量6wt%的包膜量及较低的包膜温度，即可使钛白粉表面形成更为均匀致密的玻璃质氧化膜层；本发明专利技术获得的产品不仅具有高耐候性，而且具有优异的分散性，储存稳定性，而且由于包膜量小，故其在下游客户中的配方适用性也较好。

A preparation method of high weather resistant titanium dioxide

【技术实现步骤摘要】
一种高耐候钛白粉的制备方法
本专利技术涉及钛白粉制备领域，具体涉及一种高耐候钛白粉的制备方法。
技术介绍
钛白粉是一种非常重要的白色颜料，其用途广泛，生活中的方方面面都可以见到它的身影，被誉为是化工原料的味精及国民经济的晴雨表。随着人们生活水平的提高，对人居周边美感度也有越来越严的要求，如要求汽车，船舶防腐漆，室内外涂料时刻保持光鲜亮丽，经久耐候。而这就对钛白粉的耐候性有了更高一步的要求。为了提高钛白粉的耐候性，钛白粉生产厂家大都采用大量包膜的方式或者通过高温煅烧的方法来提高钛白粉的耐候性。通过大量包膜的方法，虽能提高钛白粉的耐候性，但其膜层的致密性没有办法保证，从而造成其较大的吸油量或吸水量，只适合于高PVC颜料体系，限制了其应用领域。而通过高温煅烧的方式，如专利号为US2671031的专利，虽然能通过减少钛白粉表面的活性基团的方法来提高钛白粉的耐候性，但其由于经过高温煅烧后，钛白粉会烧结，后续还需要进行砂磨，能耗较高，而且由于其表面的羟基在高温下被脱去，形成了较硬的氧化物层，会影响其可研磨性，而且由于表面羟基的缺失，同样降低了与一些树脂的相容性，影响了其应用领域。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于克服上述不足，提供一种高耐候钛白粉的制备方法。为达到上述目的，本专利技术是按照以下技术方案实施的：一种高耐候钛白粉的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤1，取钛白粉基料，打浆，随后升温至30～50℃，进行无机包膜，得到包膜后料浆；所述打浆的浓度为180～320g/L；步骤2，将步骤1得到的包膜后料浆进行砂磨，得到砂磨后料浆；所述砂磨的粒径控制在0.22～0.40μm的范围内；步骤3，将步骤2得到的砂磨后料浆移至微波反应炉中的水热反应釜内，进行微波水热反应，反应温度80～180℃，反应时间为0.5～4h，得到反应后料浆；步骤4，将步骤3得到的反应后料浆冷却后进行水洗、干燥、汽粉，得到高耐候钛白粉。优选的，所述步骤1中的钛白粉基料为氯化法基料或硫酸法基料的一种。优选的，所述步骤1中的无机包膜的总包膜量不超过TiO2总质量的6wt%；所述无机包膜为硅铝包膜、锆铝包膜、磷铝包膜中的一种。优选的，所述硅铝包膜以SiO2与Al2O3计，其质量比为SiO2:Al2O3=1:0.5～6；所述锆铝包膜以ZrO2与Al2O3计，其质量比为ZrO2:Al2O3=1:1～10；所述磷铝包膜以P2O5与Al2O3计，其质量比为P2O5:Al2O3=1:1～8。优选的，所述步骤2中砂磨的粒径控制在0.28～0.35μm的范围内。优选的，所述步骤2的砂磨过程采用立式砂磨机或卧式砂磨机中的一种。优选的，在所述步骤4中的干燥、汽粉两个过程中的一种过程中添加有机表面处理剂。优选的，所述有机表面处理剂为多元醇或有机硅中的一种；添加的有机表面处理剂，以溶质计，占TiO2总质量的0.01～1wt%。本专利技术用于打浆的钛白粉基料均为合格的钛白粉基料；本专利技术的水洗、干燥和汽粉的工艺，均是钛白粉生产工艺的通用工艺。本专利技术的作用原理：本专利技术对钛白粉进行低量的无机包膜之后，再进行了砂磨工段。将砂磨工段由包膜前调整至包膜后，从而使无机包膜的膜层进行重组，在钛白粉表面形成一层更为均匀膜层，然后再进行微波水热处理，从而使这层均匀的膜进一步通过化学键合的方式牢牢的结合到钛白粉表面，进而形成一层完整的均匀致密的玻璃质氧化膜层，从而使钛白粉具有优异的分散性，高耐候性，较好的配方适用性和储存稳定性。且在进行微波水热反应时，水热反应时间为0.5～4h，反应时间较短，提高生产效率。本专利技术采用特殊的表面处理工艺，使用较低的包膜量（≤6wt%，以钛白粉总质量为基准）和较低的包膜温度（30～50℃），以及微波水热反应，即可使钛白粉表面形成更为均匀致密的玻璃质氧化膜层，达到高耐候性。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术的超耐候钛白粉的制备方法，采用特殊的表面处理工艺，以不超过钛白粉总质量6wt%的包膜量及较低的包膜温度，即可使钛白粉表面形成更为均匀致密的玻璃质氧化膜层；本专利技术获得的产品不仅具有高耐候性，而且具有优异的分散性，储存稳定性，而且由于包膜量小，故其在下游客户中的配方适用性也较好。附图说明图1为本专利技术实施例及对比例得到的各产品的氙灯快速老化实验测试结果；图2为本专利技术实施例及对比例得到的各产品的涂料配方适用性数据；图3为本专利技术实施例及对比例得到的各产品在配方1中的存储稳定性测试数据。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。实施例1取合格的氯化法基料，打浆稀释成180g/L，升温至30℃，用氢氧化钠溶液调pH为10.2；加入钛白粉总质量2.5wt%的硅酸钠溶液（以SiO2计），加入时间30min；用稀硫酸调节料浆的pH为6.0，调节时间为120min，均化30min后，加入钛白粉总质量2.5wt%硫酸铝溶液（以Al2O3计），同时加入氢氧化钠溶液，保持料浆pH为7.0不变，加入时间20min，均化30min后进行砂磨，砂磨粒径控制为0.33μm；在150℃下进行微波水热反应，反应时间为1.5h；冷却至50℃后，进行水洗（水洗电导率＜100μs/cm）、闪蒸、汽粉，得到产品1。汽粉时，以溶质计，加入占TiO2总量0.35wt%的TMP，汽固比1.8。实施例2取合格的氯化法基料，打浆稀释成220g/L，升温至40℃，用氢氧化钠溶液调pH为10.6；加入钛白粉总质量2.0wt%的硅酸钠溶液（以SiO2计），加入时间30min；用稀硫酸调节料浆的pH为6.0，调节时间为150min，均化30min后，加入钛白粉总质量3.0wt%硫酸铝溶液（以Al2O3计），同时加入氢氧化钠溶液，保持料浆pH为7.0不变，加入时间30min，均化30min后进行砂磨，砂磨粒径控制为0.30μm；在130℃下进行微波水热反应，反应时间为0.5h；冷却至50℃后，进行水洗（水洗电导率＜100μs/cm）、闪蒸、汽粉，得到产品2。汽粉时，以溶质计，加入占TiO2总量0.35wt%的TMP，汽固比1.8。实施例3取合格的氯化法基料，打浆稀释成280g/L，升温至50℃，用氢氧化钠溶液调pH为7.2；加入钛白粉总质量1.0wt%的氯氧化锆溶液（以ZrO2计），加入时间30min；用氢氧化钠溶液调节料浆的pH为8.5，调节时间为60min，均化30min后，加入钛白粉总质量4.0wt%硫酸铝溶液（以Al2O3计），同时加入氢氧化钠溶液，保持料浆pH为7.0不变，加入时间30min，均化30min后进行砂磨，砂磨粒径控制为0.29μm；在80℃下进行微波水热反应，反应时间为4h；冷却至50℃后，进行水洗（水洗电导率＜100μs/cm）、闪蒸、汽粉，得到产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐候钛白粉的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，/n步骤1，取钛白粉基料，打浆，随后升温至30～50℃，进行无机包膜，得到包膜后料浆；所述打浆的浓度为180～320g/L；/n步骤2，将步骤1得到的包膜后料浆进行砂磨，得到砂磨后料浆；所述砂磨的粒径控制在0.22～0.40μm的范围内；/n步骤3，将步骤2得到的砂磨后料浆移至微波反应炉中的水热反应釜内，进行微波水热反应，反应温度80～180℃，反应时间为0.5～4h，得到反应后料浆；/n步骤4，将步骤3得到的反应后料浆冷却后进行水洗、干燥、汽粉，得到高耐候钛白粉。/n

【技术特征摘要】
1.一种高耐候钛白粉的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1，取钛白粉基料，打浆，随后升温至30～50℃，进行无机包膜，得到包膜后料浆；所述打浆的浓度为180～320g/L；
步骤2，将步骤1得到的包膜后料浆进行砂磨，得到砂磨后料浆；所述砂磨的粒径控制在0.22～0.40μm的范围内；
步骤3，将步骤2得到的砂磨后料浆移至微波反应炉中的水热反应釜内，进行微波水热反应，反应温度80～180℃，反应时间为0.5～4h，得到反应后料浆；
步骤4，将步骤3得到的反应后料浆冷却后进行水洗、干燥、汽粉，得到高耐候钛白粉。


2.根据权利要求1所述的一种高耐候钛白粉的制备方法，其特征在于：所述步骤1中的钛白粉基料为氯化法基料或硫酸法基料的一种。


3.根据权利要求1所述的一种高耐候钛白粉的制备方法，其特征在于：所述步骤1中的无机包膜的总包膜量不超过TiO2总质量的6wt%；所述无机包膜为硅铝包膜、锆铝包膜、磷铝包膜中的一种。


4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建立，王永珊，冯亚阳，赵姗姗，王莉萍，王欢欢，颜世鹏，
申请(专利权)人：龙蟒佰利联集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41