[发明专利]一种无机浅色导电二氧化钛粉体的制备方法

说明书

本发明提供了一种无机浅色导电二氧化钛粉体的制备方法，包括以下步骤：步骤一：将凝胶ATO分散于水中得到凝胶ATO水分散液，然后将胶溶剂加入所得凝胶ATO水分散液中至pH为8‑12，得到澄清透明的ATO水溶胶；步骤二：将二氧化钛浆料加入到步骤一所制备的ATO水溶胶中，形成混合溶液a；其中，二氧化钛浆料由二氧化钛分散于水中得到；步骤三：滴加酸将步骤二所得到的混合溶液a的pH值调至2‑6，形成混合溶液b；步骤四：将混合溶液b干燥，粉碎后，经高温煅烧处理，即得。该制备方法操作简单，得到的无机导电二氧化钛粉体电阻率低、颜色浅。

技术领域

本发明涉及纳米材料制备领域，具体涉及一种浅色导电二氧化钛粉体的制备方法。

背景技术

各种金属材料、塑料、纤维、橡胶、涂料等的应用范围日益扩大。这些材料由于受到摩擦、碰撞等易产生静电，而静电聚集到一定程度会产生静电放电，严重的可能引起击穿或者发生火灾；也会对无线电接收系统产生干扰，使雷达无法正常工作。为防止或消除静电，需要在塑料、橡胶、纤维、涂料等制品中添加导电粉末，使其具有导电、防静电等功能。

导电粉末种类一般分为三类：金属系粉末(铜粉、银粉等)、碳系粉末(碳黑、石墨等)、金属氧化物粉末。金属系导电粉末容易氧化，导电性不稳定，价格较高，对无线电波有屏蔽干扰作用等限制了它的应用；而碳系粉末颜色太深，石墨使非金属制品性能变脆，其色彩单一、着色性、耐热耐湿性差，很难满足不同领域的应用要求。金属氧化物导电粉末中，二氧化钛导电粉具有无毒、白度高、遮盖力好、物理化学性质稳定、密度比金属类小，耐氧化性比金属类好、价格适中、同时具有颜料及导电性双重功能等优势成为研究热点。

导电二氧化钛是以钛白粉为基质，采用纳米技术，通过表面处理、半导体掺杂处理，使其基质表面形成导电性氧化层,从而制得一类新型电子导电功能性半导体颜(填)料。导电二氧化钛对光的吸收少，散射能力大，光泽、白度、消色力、遮盖力等光学性能良好。可制成近白色及其它浅色的永久性导电、防静电制品。在白度要求较高的导电、防静电制品和环境中尤为适用。主要是以添加剂的形式应用于各种材料中具有抗静电、导电、屏蔽电磁波等功能，可以用作导电性填料添加于涂料、化纤、塑料，广泛用于航空、电子、汽车、建材、化工、军事等领域。

用锑掺杂氧化锡(ATO)包覆TiO₂获得的TiO₂@ATO，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，又具有很好的耐候性及高温使用性能。

中国发明专利CN104017474A公开了一种以水性聚氨酯为成膜物质，纳米氧化锡锑(ATO)和纳米二氧化钛(TiO₂)为填料，通过硅烷偶联剂改性，辅以螯合型分散剂分散，结合高速剪切分散与超声分散制得纳米ATO/TiO₂填料水性聚氨酯隔热透明涂料。该方法采用硅烷偶联剂改善ATO和TiO₂的分散性，形成透明隔热涂料。但是该方法形成ATO/TiO₂填料水性聚氨酯隔热透明涂料中ATO和TiO₂的分散均匀度及隔热、导电等性能有待进一步考量。

中国发明专利CN103290525B公开了一种制备核壳结构TiO₂/ATO纳米纤维的方法，一方面，制备出的为纤维结构，限制了其应用，同时其制备过程复杂；另一方面，ATO的制备过程，采用氯盐生产ATO；氯盐(SnCl₂和SbCl₃)制备ATO的工艺流程中胶体粒子表面吸附的氯离子极难除去，将造成设备腐蚀、产品团聚、洗涤周期长、产生大量废水等问题。

因此，如何设计一种导电性能好，且制备方法简单、结构适用范围广泛的锑掺杂氧化锡(ATO)包覆TiO₂，以扩展其应用，是亟待研究和解决的一项问题。

发明内容

本发明的目的提供一种操作简单、电阻率低、颜色浅的无机导电二氧化钛粉体的制备方法。