[发明专利]用于水性涂料高补强二氧化钛的制备方法

说明书

用于水性涂料高补强二氧化钛的制备方法，属于二氧化钛功能性材料制备技术领域，包括以下步骤：A、浆料配制：将二氧化钛和无机矿物质粉混合于蒸馏水中，加入分散剂，搅拌制得无机矿物质粉和二氧化钛的混合浆料；B、料浆的制备：向步骤A的混合浆料中加入造孔剂，高速搅拌制得料浆；C、造孔复合物的制备：将步骤B的料浆在喷雾干燥器中进行喷雾干燥，制得造孔二氧化钛和无机矿物质的复合物；D、高补强二氧化钛的制备：将步骤C的造孔复合物在气流粉碎机中进行气流粉碎，在气流粉碎过程中，同时进行有机包膜处理，制得高补强二氧化钛。本发明制备的高补强二氧化钛用于水性涂料中，提高了涂层的耐候性、结合强度、耐开裂、耐色变等性能。

技术领域

本发明属于二氧化钛功能性材料制备技术领域，具体涉及一种高补强二氧化钛的制备方法，用于水性涂料。本发明方法所制备的二氧化钛疏松多孔，具有较大的比表面积，应用于水性涂料中，具有高补强性能，不仅提高了涂层的耐候性，还提高了涂层的结合强度、耐开裂、耐色变等性能。

背景技术

二氧化钛具有优越的白度、着色力、遮盖力、耐候性、耐热性和化学稳定性，特别是无毒性，是目前世界上性能最好的一种可广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等领域的添加剂。

随着环保要求的提高，由于油漆行业对环境造成了一定的污染，因此，水性涂料的发展越来越受到人们的重视。但是由于水性涂料所形成的涂层与基体材料结合强度较低，并且抗冲击性能差，容易变形，造成物体表面涂层严重开裂和脱落，降低了物体的使用寿命，造成巨大的损失，一但涂层被破坏，维修困难，效果较差。因此，目前水性涂料无法代替油漆使用，还达不到油漆的性能，研发填补由水性涂料代替有机油漆的缺陷是重要的方向。

发明内容

本发明针对现有水性涂料易脱落、易开裂、耐候性差等缺陷，提供了一种用于水性涂料高补强二氧化钛的制备方法，该方法在二氧化钛无机氧化硅和氧化铝包膜基础上，复合加入白色纤维状的无机矿物质粉，再通过加入造孔剂尿素和碳酸铵，进一步对其进行造孔处理，制得多孔纤维疏松状二氧化钛，不仅具有较大比表面积，还具有和基体材料进行交联形成网络状，再进行有机包膜处理，增加了其在水性涂料中的分散性和相容性，弥补了水性涂料的缺陷。

本发明为实现其目的采用的技术方案是：

用于水性涂料高补强二氧化钛的制备方法，包括以下步骤：

A、浆料配制：将二氧化钛和无机矿物质粉以质量比为(30-40):1的比例混合于蒸馏水中，再加入分散剂，然后以转速200-300rpm搅拌10-20min，制得浓度为300-400g/L的无机矿物质粉和二氧化钛的混合浆料；

B、料浆的制备：向步骤A中的混合浆料中加入造孔剂，添加量为二氧化钛质量的8-10％，然后以转速2000-2200rpm高速搅拌10-20min，制得料浆；

C、造孔复合物的制备：将步骤B所制备的料浆以流量为0.1-0.3kg/min、进风温度为300-350℃、空气流量为0.2-0.6m³/min、空气压力为0.1-0.3MPa的条件下，在喷雾干燥器中，进行喷雾干燥，制得造孔二氧化钛和无机矿物质的复合物；

D、高补强二氧化钛的制备：将步骤C所制备的造孔复合物以气固流量比为(3-5):1、进料速度为30-40kg/h、过热水蒸汽温度为270-320℃、压力为2-4MPa的条件下，在气流粉碎机中，进行气流粉碎，在气流粉碎过程中，同时进行有机包膜处理，制得高补强二氧化钛。有机包膜处理是指将步骤C制备的造孔复合物与有机包膜剂在气流粉碎机中进行气流粉碎，同时实现雾化包膜。

步骤A中，所用二氧化钛为经过硅铝包膜处理的金红石型二氧化钛，平均粒径≤0.35μm。用二氧化钛为经过硅铝包膜处理的金红石型二氧化钛，消除了二氧化钛制备带来的技术和环保问题，简化了生产过程。