[发明专利]复合钛白粉的制备方法及其复合钛白粉

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合钛白粉的制备方法，以及由该方法制备的复合钛白粉产品。

背景技术

二氧化钛(TiO₂)，俗称钛白粉，是目前性能最佳、应用最广的一种白色工业颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、油墨、电焊、搪瓷、化妆品等行业。但由于钛白粉生产中存在资源消耗大，环境污染重，制造成本高等问题，研究和探索钛白粉的替代品以已解决上述问题，是具有重要的商业和环保意义。

所说的钛白粉替代品，是指具有钛白粉的性能且成本比钛白粉底，能够部分或全部替代钛白粉被应用的无机粉体材料。从20世纪70年代起，钛白粉替代品就已开始了研究和开发，并取得了很好的经济效益。如日本将复合SiO₂钛白粉用于了合成纤维；英国和德国将制成的滑石复合钛白粉已用于造纸；美国将云母、高岭土分别与TiO₂制备出复合钛白产品，广泛应用于化妆品行业。选择一些外观为白色粉末，质地松软的矿物粉体与TiO₂得到的复合钛白粉，可以满足对于白度要求高的行业，作为钛白粉的替代品使用。

采用无机粉体包覆方法生产复合钛白粉，根据处理工艺不同，目前一般可以分为干法和湿法两种，干法一般是采用机械力化学法对无机粉体颗粒进行表面活化处理，引发阴阳离子结合。如公开号CN101100561A文献报道了采用干法生产，用旋风粉碎机对粉体高速剪切，在一定温度下，使粉体引进阴阳离子结合，得到一种复合钛白粉。湿法是在液体状态下通过化学助剂或者机械研磨，使两种粉体包覆复合得到复合物。如公开号CN1724595A文献对白色矿物粉体-TiO₂复合白色颜料的制备，采用将无机矿物粉体制浆后与TiO₂的悬浮液在化学助剂的帮助下实现化学反应包覆，形成复合物。公开号CN101775239A文献对一种具有高遮盖力的无机复合白色颜料的制备，是将钛白粉和白色矿物粉料通过加入一定的助剂，在湿法超细研磨设备中将两种粉体复合得到复合物。

目前干法生产的工艺虽然简单，但包覆效果不理想。湿法生产工艺比干法生产工艺包覆效果理想，但工艺较为复杂，会有废液产生，对环境也有污染。而且，单纯采用干法或者湿法工艺制备，其复合物的实际包覆率与理论值都仍有一定差距，因而使制备的复合钛白粉产品在性能上与钛白粉相比仍存在较大差距。

发明内容

针对上述情况，本发明提供了一种复合钛白粉的制备方法，以及由该方法制备得到的复合钛白粉产品，可以有效地解决上述问题。

本发明复合钛白粉制备方法的原料(重量份比例)如下：

矿物粉体                  40～70份，

细度3000～4000目的TiO₂    20～50份，

活化剂                    1～3份，

超分散剂                  1～3份，

离子复合剂                1～2份，

增白剂                    0.05～0.1份。

上述原料中，所说的矿物粉体是颗粒度2000-3000目且白度≥90的碳酸钙、高岭土、石英粉、立德粉、滑石粉中的至少一种。

活化剂为聚乙烯亚胺、聚丙烯酸、三乙醇胺中的任一种；超分散剂为聚丙烯酸钠、硬脂酸钠、硬脂酸钙中的一种与聚乙二醇按1∶1形成的混合体系；

离子复合剂为氧化锌、氧化铝、氢氧化锌、氢氧化铝中的至少一种；

增白剂为水溶性荧光增白剂TA-4(1，2二氨基萘磺酸钠缩俣产物)、OB-1(2.2′-(4，4′-二苯乙烯基-)双苯并恶唑)、EBF(邻氨基苯酚与2，5-二羧酸噻吩的缩合物)等其中的一种。

将上述原料按下述方式制备得到本发明的复合钛白粉产品：

(1)将矿物粉体与活化剂充分均匀搅拌混合，对矿物粉体进行表面活化处理；

(2)上步活化处理后的物料与水混合成固形物重量含量50％～60％的浆料后，加入超分散剂于90℃～110℃充分均匀混合后，再加入离子复合剂，于90℃～110℃继续搅拌充分混合，其中的离子复合剂为两性氧化物，可促进矿物粉体和二氧化钛反应而形成包覆物；

(3)充分搅拌下向上步混合物料中逐渐加入TiO₂至全部加完，继续于90℃～110℃充分均匀混合；