[发明专利]一种基于改进表面处理工艺制备导电型钛白的方法

说明书

技术领域

本发明涉及钛白粉制备技术领域，更具体地说，涉及一种基于改进表面处理工艺制备导电型钛白的方法，本发明对钛白进行表面处理，改善钛白的导电性，广泛应用于油罐内壁、输油管道等导(静)电专用涂料产品当中。

背景技术

随着时代的发展，人们的生活水平和生活质量不断提高，各种高分子材料在日常生活中的应用逐渐增多，给人们带来极大的便利。但是由于高分子材料自身导电能力较差，常常会因为受到环境的影响，造成静电积累而导致事故，带来无法弥补的损失。尤其是油罐内壁、输油管道，若没有做好防静电措施，会造成很严重的后果。因此为保证油罐内壁、输油管道的安全运输储存，导电性防腐涂料的发展越来越受到重视。

导电性防腐涂料主要用于消除静电危害，具有操作简单、施工方便、成本低廉等特点，市场上也已形成非常成熟的生产工序。然而导电性防腐涂料存在的主要问题在于涂料用填料不可使用或不能完全使用传统填料(如滑石粉、硫酸钡、钛白等)，尤其是使用广泛的钛白。因为传统钛白作用主要是提高涂料自身的光学性能，流变性能、自身机械强度等效果，而在导电性防腐涂料非常关注的表面导电性能作用不大，还有可能起到负贡献作用，故完全由我国自主生产且导电性能满足要求的导电性防腐涂料专用钛白一直是我国一大空缺。

经检索，现有技术中导电钛白的生产工艺主要是采用钛白粉和氧化石墨进行物理混合来进行，如专利申请号CN 201510700462.9，发明创造名称为：一种纳米级导电钛白粉的生产工艺；该申请案将氧化石墨烯还原成石墨烯并且与二氧化钛混合，最后形成二氧化钛-石墨烯复合材料，用浓硫酸和高锰酸钾将石墨粉氧化，离心沉淀后形成氧化石墨烯，干燥并研磨成粉末，氧化石墨烯粉末和二氧化钛粉末分别放入无水乙醇中，将氧化石墨烯的无水乙醇分散液滴入二氧化钛的无水乙醇分散液中，加入盐酸和蒸馏水得到凝胶状产品，并进行陈化、超声清洗，然后焙烧、研磨，氧化石墨烯还原为石墨烯并与二氧化钛结合形成导电钛白粉。该申请案即是这样一种方案，但该种方案生产出的导电钛白粉光催化活性有限，在实际使用中不能达到很好的光学性能，降解率较高，不能很好地达到永久性导电、防静电制品的要求。

专利申请号CN 201610148082.3，发明创造名称为：干法掺杂制备金红石型导电钛白粉的方法；该申请案将硫酸法钛白粉生产的已经加入金红石型晶种的中间品偏钛酸加入到草酸溶液中，配制成悬浮液；将氧化锡和三氧化二锑剪切混合加入到悬浮液中；再过滤、洗涤至无草酸根；烘干、研磨、焙烧，然后冷却至室温，粉碎后得到导电钛白粉。该申请案的主要原理是金属掺杂改性，在一定的条件下在钛白粉中掺杂锡、锑而制备出导电钛白粉，其制备的导电钛白粉光催化活性有限，在实际使用中不能达到很好的光学性能，降解率较高，不能很好地达到永久性导电、防静电的要求。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种基于改进表面处理工艺制备导电型钛白的方法；本发明通过对钛白粒子进行无机表面处理，包覆锡氧化物、铝氧化物、锌氧化物，改变钛白表面性质，改善钛白粒子的导电特性，引入导电树脂，使之具有更好的表面电阻能力，能够广泛应用于油罐内壁、输油管道等导(静)电专用涂料产品当中。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种基于改进表面处理工艺制备导电型钛白的方法，将钛白煅烧后原料经过破碎后打浆，使用硅酸钠溶液进行分散，砂磨研磨后再对其进行无机表面处理，包覆锡氧化物、铝氧化物、锌氧化物，改变钛白表面性质，将包覆好后产品洗涤，去除多余盐分，干燥后进行气流粉碎，在粉碎同时引入导电树脂，获得最终导电型钛白。

本发明的一种基于改进表面处理工艺制备导电型钛白的方法，具体过程如下：

(1)将钛白煅烧后原料破碎，用去离子水制成浓度为800～1500g/L浆料，加入硅酸钠溶液作为分散剂，pH控制为9.5～11，进行研磨分散；

(2)将分散好的浆料加入砂磨机，流量控制在8.3～11.1m³/h，进一步减小粒径；

(3)将步骤(2)所得浆料稀释至浓度为300～350g/L，升温至75～80℃，并保持该温度；

(4)加入酸性含锡化合物溶液，调节pH至4.5～5.5，所加酸性含锡化合物溶液与步骤(3)所得浆料的质量比为0.5～1.0％，熟化1～1.5h；

(5)加入铝盐溶液，调节pH至5.5～6.5，所加铝盐溶液与步骤(4)所得浆料的质量比为2.0～3.0％，熟化1～1.5h；