[发明专利]提高钛白粉耐候性的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钛白粉颜料制备的技术方案，尤其涉及一种提高钛白粉耐候性的处理方法。

背景技术

钛白粉，主要成分为二氧化钛的白色颜料。其广泛用于涂料、塑料、造纸、油墨和化纤等领域。由于二氧化钛特别是金红石型二氧化钛具有光催化活性，未经表面处理的二氧化钛，在使用过程中会催化降解与之接触的有机成分，是涂料产生失光及粉化脱落等现象，严重降低产品的各种性能和使用寿命。因此，必须对二氧化钛进行表面包膜改善其耐候性、化学稳定性，进行有机处理提高其在不同介质中的分散和流变性能。

很多现有资料显示，二氧化硅因其具有出色的稳定性和很高的带隙能，是二氧化钛包膜的优良选择。有的是在二氧化钛表面包覆二氧化硅，也有部分以少量硅酸钠为分散剂在包膜第一步加入，以在二氧化钛表面沉积少量的二氧化硅。因此，如何更加有效利用二氧化硅增强钛白粉的耐候性值得研究。

发明内容

[要解决的技术问题]

本发明的目的是解决上述现有技术的问题，提供了一种提高钛白粉耐候性的处理方法。该方法通过两步法加入硅酸钠，制备出更高耐候性的金红石型钛白粉，并且该方法可直接在现有的硫酸法钛白生产线上实施应用，实用性强，可在行业内推广。

[技术方案]

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

本发明在钛白粉进行无机表面处理的过程中，利用硅酸钠为原料，采用两步法，在二氧化钛包膜过程中同时实现分散剂和包覆二氧化硅的功能。

一种提高钛白粉耐候性的处理方法，它包括以下步骤：

(1)将钛白粉中加入脱盐水制成浓度为220～380g/L、温度为50～90℃的钛白粉浆料，然后向钛白粉浆料中加入硅酸钠，熟化30～35min；

(2)向步骤(1)得到的溶液中加入无机包膜剂进行包膜35～55min；

(3)第二次加入硅酸钠，熟化40～75min；本次硅酸钠的加入量为钛白粉质量的0.1％～1.0％；所述硅酸钠的加入量以SiO₂的质量计，所述钛白粉的质量以TiO₂的质量计；

(4)加入偏铝酸钠和/或硫酸铝，控制浆料的pH值在9.0～10.5范围内，然后调节浆料pH值为7.0～7.8，熟化120～130min；

(5)过滤、洗涤、干燥、粉碎，得到高耐候性的钛白粉。

本发明更进一步的技术方案，所述钛白粉为金红石型钛白粉。

本发明更进一步的技术方案，在步骤(1)中，所述硅酸钠的加入量为钛白粉质量的0.1％～0.5％；所述硅酸钠的加入量以SiO₂的质量计，所述钛白粉的质量以TiO₂的质量计。

本发明的一个优选实施方式，在步骤(1)中，所述钛白粉中加入脱盐水制成浓度为260～300g/L、温度为60～70℃的钛白粉浆料。

本发明更进一步的技术方案，在步骤(2)中，所述无机包膜剂为含Zr、Al、P、Be、Zn、Mg、Mn、Cr或Ti离子的无机溶剂中的一种或多种。

本发明的另一个优选实施方式，在步骤(2)中，所述无机包膜剂为含Zr、Al或P离子的无机溶剂。

本发明更进一步的技术方案，在步骤(4)中，所述调节pH值为7.0～7.8的方法是用质量浓度为10～20％的稀酸进行调节。

本发明更进一步的技术方案，在步骤(4)中，所述偏铝酸钠和/或硫酸铝的加入量为钛白粉质量的1～4.5％；所述偏铝酸钠和/或硫酸铝的加入量是以Al₂O₃的质量计。

下面将详细地说明本发明。

一种提高钛白粉耐候性的处理方法，它包括以下步骤：

(1)将钛白粉中加入脱盐水制成浓度为220～380g/L、温度为50～90℃的钛白粉浆料，然后向钛白粉浆料中加入硅酸钠，熟化30～35min；

在步骤(1)中加入硅酸钠作为分散剂，改善钛白粉浆料的分散状况。一方面由于体积效应，使得钛白粉均匀的分散在浆料体系中；另一方面，由于存在着空间效应，使得固体颗粒之间因静电斥力而远离，使得固体颗粒不易发生团聚现象，使体系均匀，悬浮性能增强，从而有利于有序操作。

在该步骤中加入脱盐水制成浆料是因为脱盐水是将所含易于除去的强电解质除去或减少到一定程度的水，因此，在加入分散剂后，钛白粉能够更均匀的分散，而不受到强电解质的影响。

本步骤优选的熟化时间为30min，因为30min的熟化时间可以获得分散均匀的钛白粉浆料，并且不过多浪费时间。