[发明专利]一种制备浅色导电钛白粉的方法

说明书

技术领域

本发明属于导电性粉体材料领域，尤其涉及一种制备浅色导电钛白粉的方法。

背景技术

二氧化钛俗称钛白粉，是一种无毒无害的白色无机氧化物半导体材料，具有遮盖性好、着色力强、耐候性好、化学性质稳定以及最佳光亮度等优良的理化性能，且廉价易得对人体无刺激，因此被广泛的应用于涂料、塑料、橡胶、造纸等领域。在这些材料应用的时候，由于受到摩擦、撞击等容易产生静电，静电的聚集给生产、运输、应用带来困扰，甚至造成火灾、爆炸等恶性事件；所以，要求二氧化钛在应用的时候具备一定的导电能力。目前，市场上的导电钛白粉大多来自国外进口，制备技术被垄断，在国内有关导电钛白粉的报道大多处于研究阶段，制备方法较繁琐，成本高，性能不稳定，无法实现大规模工业化生产。

目前，国内外浅色无机导电粉体的开发研究与应用非常活跃，通常是以重晶石、石英粉、钛白粉、氧化锌、云母粉等为核体，通过表面包覆导电层ATO(掺Sb的SnO₂)、ITO(掺Sn的工In₂O₃)、FTO(掺F的SnO₂)的方法来制备无机复合导电粉体。用ATO包覆TiO₂获得的ATO/TiO₂导电粉体，能同时具备ATO与TiO₂的优点：既有一定的导电性、颜色较浅、能吸收紫外光、屏蔽电磁波，又具有很好的耐候性、抗粉化性及高温使用性能。目前已经展开了利用ATO包覆TiO_2-获得导电二氧化钛的研究。现有导电二氧化钛粉体的制备一般采用实验室自制二氧化钛作为载体而非工业级，对实现工业化不利，且尚未对二氧化钛浆料浓度对产品最终性能的影响进行研究，导电性能不稳定，包覆效果一般。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种制备浅色导电钛白粉的方法，该方法简单，操作简便，制备周期短，对环境友好，其目的产物导电性能优异且稳定，颜色较浅，粒径形貌均一，包覆效果好，解决了传统导电粉体颜色深，导电性能不稳定的不足之处。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的。

一种制备浅色导电钛白粉的方法，可按如下步骤实施。

（1）将二氧化钛粉体加入到去离子水中配制成二氧化钛悬浊液，搅拌，超声处理。

（2）将锡盐和锑盐溶解在盐酸溶液中，形成澄清的盐溶液A。

（3）先用盐酸调节步骤（1）所述二氧化钛悬浊液的pH值至1.2～2.1；；然后，将步骤（2）所述盐溶液A缓慢滴加到上述二氧化钛悬浊液中，同时用碱溶液维持悬浊液pH值在1.2～2.1，滴加过程中持续搅拌，同时保持浆料的温度为40～80℃，滴加时间2～5h，熟化0.5～2.5h，得到浅黄色悬浊液。

（4）将步骤（3）所述浅黄色悬浊液过滤、温水洗涤、干燥后将滤饼研磨成粉体、煅烧，即得目的产物浅色导电钛白粉。

作为一种优选方案，本发明步骤（1）所述二氧化钛粒径为50～300nm；所述二氧化钛悬浊液的质量浓度为10～30％；所述的超声处理时间为20～60min。

进一步地，本发明步骤（2）所述的锡盐为硫酸锡、氯化锡、硝酸锡、硫酸亚锡或氯化亚锡中的一种或两种以上的混合物；所述的锑盐为硫酸锑、氯化锑或硝酸锑中的一种或或两种以上的混合物；所述的锑盐与锡盐的质量百分比为5～40％；所述的盐酸浓度为0.5～10mol/L。

进一步地，本发明步骤（3）所述盐溶液A的滴加速度为1～2.5ml/min；所述的碱溶液为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾或尿素其中一种；所述的持续搅拌速度为100～300r/min。

进一步地，本发明步骤（4）所述的温水温度为40～70℃；所述的干燥温度为70～120℃，干燥时间为8～24h；所述的煅烧温度为150～900℃，煅烧时间为1～4h。

本发明利用化学共沉淀法对二氧化钛进行表面改性赋予二氧化钛一定的导电性能。化学共沉淀法系通过在含有两种或多种的金属盐离子的溶液中加入合适的沉淀剂，使几种金属离子同时发生水解反应产生均匀的前驱体沉淀物，再将此沉淀物进行干燥和锻烧等处理，从而制得复合粉体颗粒，这种方法的优点：成本低、制备周期短、粒径小易控、形貌规则、分布均匀、工艺简单、条件温和易于控制还能精确控制化学组成，所制备的复合粉体颗粒表面活性好，易分散。产品导电性能优异，耐酸、耐碱、耐高温。