[发明专利]一种复合白色颜料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合白色颜料的生产技术领域，具体涉及生产水玻璃时的滤渣表面被TiO₂包覆的复合白色颜料及其制备方法。

背景技术

钛白粉，即二氧化钛颜料，由于其优越的密度、介电常数和折射率而具备高遮盖力、高消色力、高光洁度、高白度和强耐候性,同时还具有化学惰性、无毒、对人体无害等性能,被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。随着世界经济发展、社会进步和人们生活水平的提高, 带动了建筑等行业的迅猛发展, 钛白粉的需求量与日俱增。由于生产钛白粉的优质钛资源在全球范围内日益短缺，现有资源加工工艺由此变得日趋复杂，同时环境保护的要求也越发严格, 这些因素导致钛白粉成本加大, 生产能力和供应量减少。所以研究以廉价的无机粉体为内核，在其表面包覆钛白制备复合钛白颜料是一个重要的课题。

目前用于制备复合钛白的内核无机粉体主要有CaCO₃、绢云母、硅灰石、高岭土等，但使用以石英粉为内核的研究较少。葛鹤松等人(专利CN 102093758A)以天然粉石英（硅微粉）为基体，以二氧化钛晶体为包覆物，先对天然粉石英进行细化整形、漂白提纯，再在高温下与钛白搅拌复合制备出白度高、吸油值低、遮盖力强、成本低廉的复合颜料，可部分替代纯钛白应用于涂料、塑料和橡胶等领域。但是，该发明对原料处理要求严格、内核处理工艺复杂、需使用特殊粘合剂及较高温度等。

本发明通过机械力化学作用，首次分别利用钛白粉作为表面包裹粒子，滤渣作为被包覆的内核制备复合白色颜料。

发明内容

本发明的目的是提供一种生产水玻璃时的滤渣表面包覆TiO₂颗粒、具二氧化钛颜料性质且成本低廉的复合白色颜料及其制备方法。

本发明的目的是这样实现的，所述的一种复合白色颜料，为滤渣颗粒表面被TiO₂晶体包覆得到的滤渣／TiO₂复合白色颜料，其特征是：以在生产水玻璃过程产生并经处理后的滤渣为内核，TiO₂晶体为包覆粉体，通过湿法超细研磨的途径，使得处理后滤渣的平均粒径在1.5-2.4μm之间，处理后滤渣与TiO₂的粒径比达到5:1-8:1范围，置于装有研磨介质的搅拌罐内搅拌研磨实现TiO₂在处理滤渣粉体表面的包覆，所得到的复合白色颜料具有遮盖力为16-17g/m²、吸油值为40-42g/100g、白度为90.0-91.0％。

所述的处理后滤渣与粒径为0.3μm 的TiO₂的粒径比达到5:1-8:1，借以机械力化学效应实现TiO₂在处理滤渣粉体表面的包覆；所述的处理后滤渣是通过以下步骤获得的：将滤渣用水浸泡洗涤3-5次，调节滤液的pH为7-9, 干燥获得的滤饼后打散成前处理滤渣。

具体地说，为实现本发明的目的所采用的技术方案是：以生产水玻璃时的滤渣为内核、晶体TiO₂为包覆粉体，先将滤渣水洗或者酸洗至pH=8左右；研磨使其表面形成大量的羟基，并使其平均粒径达到1.5μm左右；对TiO₂进行高速搅拌并超声分散；通过机械力化学作用，在湿法超细研磨体系中使TiO₂和滤渣两者表面羟基发生相互作用（如氢键和羟基缩合等），从而实现TiO₂在滤渣表面的包覆，得到TiO₂包覆均匀且结合牢固、遮盖力强、白度高、制造工艺简单、成本低廉的滤渣/TiO₂复合白色颜料。