氯化法塑料型材专用型二氧化钛颜料的制备方法技术

一种氯化法塑料型材专用型二氧化钛颜料的制备方法，采用氯化法二氧化钛初品配成浆料，调节浆料ｐＨ值至４．０～５．０；加入磷酸盐分散剂；研磨处理然后除去研磨介质，升温；加入水溶性硅酸盐溶液，维持浆料ｐＨ在３．５～４．５之间形成无定形氧化硅，熟化，形成第一包覆层；调浆料ｐＨ调至６．０～７．０，熟化，形成第二包覆层；将浆料降温；加入铝盐溶液，控制ｐＨ值在７．０～９．０，熟化，形成第三包覆层，调浆料ｐＨ值至６．０～７．０，熟化；将浆料用去离子水洗至滤饼电导率大于１５０００Ω.ｃｍ，再进行干燥、气粉处理；在气粉过程中加入改性聚硅氧烷，形成第四有机包覆层；经过袋滤器回收。本发明专利技术制得的二氧化钛颜料在塑料型材领域中具有高耐候性、强遮盖力、高不透明性和优异的加工性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是化工领域中。
技术介绍
对二氧化钛初品做表面处理，主要以硅、铝氧化物为主的工艺为人所熟知，这种包 膜工艺所生产的颜料用于涂料和塑料型材中阻止粉化和失光，在纸张中使用有好的不透明 性，在平光乳胶漆中有好的遮盖力。采用氧化硅水合物包覆在二氧化钛表面，虽然这种颜料 的耐候性提高了，但光泽和不透明性却不如其它包膜产品。根据US3437502介绍的工艺使 用多孔铝包在致密硅外层，虽然在没有牺牲颜料耐候性的情况下提高了分散性，但并没有 有效提高致密硅的遮盖力；而CN97190344. 1介绍工艺包覆各种形态铝膜，可以有效地提高 产品的不透明性和遮盖力，但该类产品的耐候性能还不能真正满足其在高档塑料型材领域 使用的需要。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供用于塑料型材领域中具有高耐候性、强遮盖力、 高不透明性和优异加工性能的塑料型材专用二氧化钛颜料的制备方法。本专利技术涉及的包括以下步骤1.采用氯化法二氧化钛初品，其中氧化铝占二氧化钛初品重量为0.69Γ1.5%;将该初 品用去离子水配制成浓度40(T600g/l的浆料，用碱性溶液调节浆料PH值至4. (Γ5. 0，碱性 溶液可以是氢氧化钠或氢氧化钾溶液；加入磷酸盐分散剂，磷酸盐分散剂中五氧化二磷占 二氧化钛初品重量的0. 19Γ1. 0%，分散2(Γ30分钟；磷酸盐分散剂可以为四焦磷酸钠、三聚 磷酸钠、磷酸二氢钠或六偏磷酸钠；2.将上述浆料进行研磨处理，测量浆料平均粒径30(T4(K)nm，粒度分布以数量计，超过 800nm的比例不超过1. 0% ；3.从水浆中除去研磨介质；4.将砂磨后的浆料升温至6(T9(TC，并在后续整个包硅过程维持此温度；5.在广3小时内加入2.09Γ4. 0%水溶性硅酸盐溶液，同时用无机酸维持浆料PH在 3. 5^4. 5之间形成无定形氧化硅，无机酸可以是盐酸、硫酸、硝酸中的一种，熟化1(Γ60分 钟，以使形成的无定形氧化硅脱水缩合，进而形成致密的无定型二氧化硅第一包覆层；6.在1(Γ20分钟迅速用碱溶液将上述浆料PH调至6.(Γ7. 0,熟化10飞0分钟，在第一 包覆层上形成多孔疏松的二氧化硅第二包覆层；7.将浆料降温至5(T7(TC，并在后续整个包铝过程维持此温度；8.在0.5^1. 0小时内加入铝盐溶液，以铝盐中氧化铝占二氧化钛初品重量计，铝盐加 入量在1. 59Γ4%之间，铝盐溶液可以是偏铝酸钠、偏铝酸钾、硫酸铝、氯化铝中的一种；加入 无机酸、酸性盐或碱、碱性盐中的一种控制PH值在7. (Γ9. 0，熟化3(Γ60分钟，在第二包覆层 上形成勃母石或假勃母石型氧化铝第三包覆层，无机酸或酸性盐可以为盐酸、硫酸、硝酸、硫酸铝中的一种，所述的碱或碱性盐可以为氢氧化钠、氢氧化钾、偏铝酸钠、偏铝酸钾中的 一种； 9.用盐酸、硫酸、硝酸、硫酸铝溶液中的一种调浆料PH值至6.(Γ7. 0，然后熟化1-3小时； 10.将上述浆料用5(T80°C去离子水洗至滤饼电导率大于15000Ω ^m,再进行干燥、气 粉处理； 11.在气粉过程中加入改性聚硅氧烷，改性聚硅氧烷加入量以二氧化钛初品重量计为 0. 5^1. 5%，使得其在第三包覆层上形成第四有机包覆层； 12.经过袋滤器回收上述经过四层包覆处理的颜料作为塑料型材专用型二氧化钛颜料； 上述的，以磷酸盐中五氧化二磷占所 述二氧化钛初品重量计，磷酸盐分散剂加入量为0. 2%-0. 6%。上述的，所述的的磷酸盐分散剂 为六偏磷酸钠。本专利技术是一种生产塑料型材专用型二氧化钛颜料的工艺，在二氧化钛初品中加入 一定量氧化铝，能有效保证半成品具有较好的白度、亮度、色相及金红石型含量。通过调整 浆料PH值和对浆料二氧化钛初品进行分散研磨处理，可以有效地控制包膜前浆料粒子尽 量以原始粒径的形态存在，致使包覆的无定形氧化硅连续、致密和均勻。通过加入水溶性硅 酸盐溶液处理后在颜料上形成致密的无定型二氧化硅第一包覆层，可以有效阻止塑料型材 粉化失光，提高二氧化钛颜料的耐候性能；而多孔疏松二氧化硅包覆层可有效提高产品的 遮盖力和不透明性；通过在浆料中加入铝盐溶液，同时维持浆料PH在7. (Γ9. 0之间，可确保 在第二包覆层上形成勃母石或假勃母石型氧化铝第三包覆层，该类型的氧化铝是丝状或带 状结构，有利于提高二氧化钛颜料光学性质和在塑料型材的分散性能；第四有机包覆层主 要目的是提高产品在塑料型材中的相容配伍性，同时改变二氧化钛颜料表面的极性，即由 亲水变为疏水，这样可以有效提高其在塑料型材中的加工性能。整个工艺过程以一种快速、 高效、经济合理的方式完成，本专利技术的二氧化钛颜料在塑料型材领域中具有高耐候性、强遮 盖力、高不透明性和优异的加工性能。具体实施例方式实施例1称取氯化法二氧化钛初品粉体500g，其中氧化铝占二氧化钛初品重量为0. 6%，加入去 离子水配制成500g/l的浆料，用浓度为20%氢氧化钠溶液调节浆料PH值至4. 5 ；加入六偏 磷酸钠溶液，磷酸盐分散剂中五氧化二磷占二氧化钛初品重量的0. 3%，分散30min。在砂 磨机中加入砂子，将上述浆料进行砂磨处理，得到浆料平均粒径为318nm，粒度分布以数量 计，超过SOOnm的比例为0. 5%。 从水浆中除去研磨介质，将砂磨后的浆料升温至80°C，并 使整个包硅过程维持此温度，在2小时加入3. 0%的硅酸钠溶液，同时用浓度为10%盐酸溶 液维持浆料PH在3. 5^4. 5形成无定形氧化硅，熟化60分钟，以使形成的无定形氧化硅脱 水缩合，进而形成致密的无定型二氧化硅第一包覆层。10分钟用氢氧化钠溶液将上述浆料 PH调至6. 5，熟化10分钟，在第一包覆层上形成多孔疏松的二氧化硅第二包覆层。将浆料温度降至60°C，并在后续整个包硅过程中维持此温度。在0. 5小时内加入1. 8% (以偏铝酸 钠溶液中氧化铝占二氧化钛初品重量计)偏铝酸钠溶液，同时用硫酸铝溶液维持浆料PH在 7. (Γ8. 0之间，熟化30分钟，在第二包覆层上形成勃母石或假勃母石型氧化铝第三包覆层。 用硫酸铝溶液调终点PH值在6. 5，熟化2小时。将浆料用60°C的去离子水洗滤饼电导达到 20000 Ω · cm,再进行干燥、气粉处理，在气粉过程中在气粉机入口处加入0. 6%的改性聚硅 氧烷，使得其在第三包覆层上形成第四有机包覆层，在气粉出口处加入0. 4%的改性聚硅氧 烷。汽粉后经袋滤器回收即得产品。 实施例2称取氯化法二氧化钛初品粉体400g，其中氧化铝占二氧化钛初品重量为1. 5%，加入去 离子水配制成400g/l的浆料，用浓度为20%氢氧化钠溶液调节浆料PH值至4. 0，加入六偏 磷酸钠溶液，磷酸盐分散剂中五氧化二磷占二氧化钛初品重量的0. 1%，分散20min。得到浆 料平均粒径为400nm，粒度分布以数量计，超过SOOnm的比例为1. 0%。从水浆中除去研磨介 质，将砂磨后的浆料升温至60°C，并使整个包硅过程维持此温度，在1小时内加入2. 0%的硅 酸钠溶液，同时用浓度为10%盐酸溶液维持浆料PH在3. 5^4. 5形成无定形氧化硅，熟化10 分钟，以使形成的无定形氧化硅脱水缩合，进而形成致密的无定型二氧化硅第一包覆层。10 分钟用氢氧化钠溶液将上述浆料PH调至6. 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氯化法塑料型材专用型二氧化钛颜料的制备方法，其特征是：１．１采用氯化法二氧化钛初品，其中氧化铝占二氧化钛初品重量为０．６％～１．５％；　将该初品用去离子水配制成浓度４００～６００ｇ／ｌ的浆料，用碱性溶液调节浆料ＰＨ值至４．０～５．０；加入磷酸盐分散剂，磷酸盐分散剂中五氧化二磷占二氧化钛初品重量的０．１％～１．０％，分散２０～３０分钟；磷酸盐分散剂可以为四焦磷酸钠、三聚磷酸钠、磷酸二氢钠或六偏磷酸钠；１．２将上述浆料进行研磨处理，测量浆料平均粒径３００～４００ｎｍ，粒度分布以数量计，超过８００ｎｍ的比例不超过１．０％；１．３从水浆中除去研磨介质；１．４将砂磨后的浆料升温至６０～９０℃，并在后续整个包硅过程维持此温度；１．５在１～３小时内加入２．０％～４．０％水溶性硅酸盐溶液，同时用无机酸维持浆料ＰＨ在３．５～４．５之间形成无定形氧化硅，无机酸可以是盐酸、硫酸、硝酸中的一种，熟化１０～６０分钟，以使形成的无定形氧化硅脱水缩合，进而形成致密的无定型二氧化硅第一包覆层；１．６在１０～２０分钟迅速用碱溶液将上述浆料ＰＨ调至６．０～７．０，熟化１０～６０分钟，在第一包覆层上形成多孔疏松的二氧化硅第二包覆层；１．７将浆料降温至５０～７０℃，并在后续整个包铝过程维持此温度；１．８在０．５～１．０小时内加入铝盐溶液，以铝盐中氧化铝占二氧化钛初品重量计铝盐加入量在１．５％～４％之间，铝盐溶液可以是偏铝酸钠、偏铝酸钾、硫酸铝、氯化铝中的一种；加入无机酸或酸性盐或碱或碱性盐控制ＰＨ值在７．０～９．０，熟化３０～６０分钟，在第二包覆层上形成勃母石或假勃母石型氧化铝第三包覆层，无机酸或酸性盐可以为盐酸、硫酸、硝酸、硫酸铝中的一种，所述的碱或碱性盐可以为氢氧化钠、氢氧化钾、偏铝酸钠、偏铝酸钾中的一种；１．９用盐酸、硫酸、硝酸、硫酸铝溶液中的一种调浆料ＰＨ值至６．０～７．０，然后熟化１－３小时；１．１０将上述浆料用５０～８０℃去离子水洗至滤饼电导率大于１５０００Ω.ｃｍ，再进行干燥、气粉处理；１．１１在气粉过程中加入改性聚硅氧烷，改性聚硅氧烷加入量以二氧化钛初品重量计为０．５～１．５％，使得其在第三包覆层上形成第四有机包覆层；１．１２经过袋滤器回收上述经过四层包覆处理的颜料作为塑料型材专用型二氧化钛颜料。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于学成，姜志刚，王建伟，马英华，马玉杰，杜枫，徐兴龙，张炳，
申请(专利权)人：锦州钛业有限公司，
类型：发明
国别省市：21[]