[发明专利]色母粒钛白粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于硫酸法生产钛白粉的技术，具体涉及对钛白粉进行无机包覆及有机包覆，提高产品在塑料色母粒体系具有更好的应用性能的色母粒钛白粉的制备方法。

背景技术

色母粒是指颜料按一定的比例经研磨或双螺杆挤出均匀地分散到树脂中而制得的颜色颗粒，它具有着色效果优越、便于自动计量和运输、节约能源、无粉尘、无污染等优点，在塑料等材料的着色中应用普遍。二氧化钛作为性能卓越的白色颜料而广泛应用于白色母粒的制造。当前，色母粒的技术是向高颜料浓度、多功能方向发展，对于颜料在树脂载体中的应用性能要求越来越高。除常规指标外，表现为在塑料色母粒体系的白度、分散性、遮盖力、加工转矩性能有较高的要求，必须对钛白粉进行专门的无机表面处理及有机表面处理才能满足其性能。

国内目前对色母粒钛白粉的现有研究和产品制造不多，现有厂家通过对钛白粉的有机处理剂的选择，进行色母粒钛白粉的制备，如：CN200810045510.5公开了提出采用一种特殊的有机硅材料，对钛白粉进行有机包膜处理，得到具有高分散性、耐黄变性和高加工性能的钛白粉的方法。通过我们在试验室试验表明，色母粒用钛白粉采用何种有机处理很重要，但钛白粉的无机包膜影响也很大，如果不将二者统一兼顾，其在塑料色母粒体系的白度、分散性、遮盖力、加工转矩性得不到保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有通用型钛白粉在塑料色母粒体系中白度低、分散性不佳、遮盖力差、加工性能差、扭矩高、粘度高、流动性差的缺陷，提供一种在塑料色母粒体系具有更高应用性能，改善以上缺陷的色母粒钛白粉的制备方法。

本发明的方法依次经过以下步骤：

(1)、使用未经表面处理的硫酸法金红石型二氧化钛，加入去离子水制成浓度为700g/l的浆料，加入0.2～0.5％硅酸钠，通过砂磨机砂磨分散；

(2)、将分散好的浆料加入去离子水稀释到200～300g/l，浆料通过300目筛网，进一步除去粗大颗粒；

(3)、将浆料升温到60-70℃，用H₂SO₄溶液调节至pH5-8，在此pH条件下同时加入硫酸铝溶液和氢氧化钠溶液，硫酸铝溶液的加量为以Al₂O₃质量占TiO₂质量计1％-6％；

(3)、在pH5-8熟化浆料30-120分钟，温度60-75℃，使无机包覆的水合氧化铝膜进一步陈化；

(4)、熟化结束，加入NaOH溶液调节终点pH为6.5-8.5；

(5)、最后对无机处理好的浆料进行水洗、干燥；在汽流粉碎阶段，以喷雾方式从物料进口加入有机处理剂进行有机处理，加入质量比为0.3-1.0％、组成为(R1)3-[-Si-O-]n-Si-(R2)3的有机硅，制得所需的二氧化钛产品。

本发明的优点在于通过工艺条件的严格控制，实现无机表面处理在二氧化钛单颗粒表面的致密铝包覆，使二氧化钛具有较好的遮盖性、润滑性、分散性、耐黄变性，通过有机硅的进一步处理，使二氧化钛在塑料色母粒体系具有更高应用性能。

附图说明

图1是本发明实施例的流变性能测试部分数据曲线。

具体实施方案

实例1

使用未经表面处理的硫酸法金红石型二氧化钛，加入去离子水制成浓度约为700g/l左右的浆料，加入0.2～0.3％硅酸钠，通过2000rpm砂磨机砂磨分散60分钟。将分散好的浆料加入一定量的去离子水稀释到300g/l，浆料通过300目左右筛网。将浆料升温到65℃，在pH8.5下同时加入偏铝酸钠溶液和硫酸溶液，时间为60分钟，偏铝酸钠溶液的加量为以Al2O3计2％(基于TiO2质量计算)。在pH8.5熟化浆料60分钟，温度65℃，使无机包覆的水合氧化铝膜进一步陈化。熟化结束，加入硫酸溶液调节终点pH为7.0。最后对无机处理好的浆料进行水洗、干燥。在汽流粉碎阶段，以喷雾方式从物料进口加入有机处理剂进行有机处理，加入为0.6％的组成为(R1)3-[-Si-O-]n-Si-(R2)3的有机硅，制得所需的二氧化钛产品。

实例2