[发明专利]一种高耐候涂料专用二氧化钛颜料的制备方法

说明书

一种高耐候涂料专用二氧化钛颜料的制备方法，采用氯化法工艺制备的金红石型二氧化钛初品，使用脱离子水打浆，将该初品制备成二氧化钛浆料，加入分散剂并进行研磨处理；加入水溶性硅酸盐溶液形成第一层致密硅膜，加入水溶性碱性铝酸盐溶液，形成第二层致密铝膜，加入水溶性碱性铝酸盐溶液，形成第三层疏松铝膜；水洗至滤饼，再进行干燥、汽粉处理，制得高耐候涂料专用二氧化钛颜料。优点是：该方法制得的二氧化钛颜料在涂料中具有优异耐候性、抗粉化性能、遮盖力及分散性能等特点，而且制备的二氧化钛颜料具有中色低相，具有易于配色的特点。

技术领域

本发明涉及的是化工领域中一种高耐候涂料专用二氧化钛颜料的制备方法。

背景技术

钛白粉是最重要精细化工原料之一，因折射率高、消色力和遮盖力高而成为用途最广的白色颜料，被称为“白色颜料之王”，被广泛应由于涂料、塑料、造纸、橡胶、化学纤维等工业生产中。其中涂料行业使用钛白粉量最大，约占总量的60％以上，钛白粉颜料是涂料的重要组成部分，其目的是起遮盖和赋以涂层色彩及耐久性的作用，涂料的质量在很大程度上取决于颜料的质量。但未经表面处理的二氧化钛由于其晶格缺陷，使其具有光催化活性，暴露在阳光下，能迅速氧化有机物，导致涂料中的有机相发生氧化降解，从而发生脆裂和粉化，而且颜料粒子通过表面静电作用力、范德华力等作用易发生团聚，影响其在介质中的分散性。因此，为防止其催化周围的有机物，提高制品的耐候性能，必须进行表面处理。

CN101885926和CN 102070921公开了公布了一种金红石型钛白粉的生产方法，通过包覆致密水合氧化硅膜、疏松水合氧化硅膜和氧化铝膜，保持其高白度和基本的耐候性能的同时，提高产品的遮盖力，但存在疏松膜过多，致使产品吸油量过高，在一些溶剂涂料体系中存在粘度过大等问题。CN101885926和CN 102070921公开了采用酸性包覆致密硅，包硅的致密度与碱性条件下还有一定差异，致使产品耐候性不如碱性条件下包硅的产品。此外CN 102070921公开了中采用有机硅作为最外包覆层，不适合水性涂料体系中的应用。

经过大量的实验研究发现，酸性包硅膜即将碱性硅酸盐加入到酸性浆料体系中因局部接触的硅酸钠发生水解反应，致使包覆膜的致密程度不如碱性包硅膜，造成耐候性略差，吸油量偏高的问题；而碱性条件下顺流包硅工艺也存在无机酸滴入含有硅酸钠的碱性体系，造成局部PH值过低，有部分硅酸盐水解过快，致使硅膜的致密程度不如并流包硅工艺条件下的硅膜致密。因此本发明采用碱性并流包覆致密水合氧化硅，再分别包覆一层致密和疏松的氧化铝基础上，最外层包覆一层多元醇有机膜，此专利产品不仅耐候性、抗粉化性能俱佳，而且遮盖力和分散性也非常优异。

发明内容

本发明主要目的是针对现有技术的不足，提供一种高耐候涂料专用二氧化钛颜料的制备方法，该方法制得的二氧化钛颜料在涂料中具有优异耐候性、抗粉化性能、遮盖力及分散性能等特点，而且制备的二氧化钛颜料具有中色低相，具有易于配色的优点。

一种高耐候涂料专用二氧化钛颜料的制备方法，其具体步骤如下：

(1)采用氯化法工艺制备的金红石型二氧化钛初品，使用脱离子水打浆，将该初品制备成二氧化钛浆料，质量浓度为20％-30％，同时用无机碱液调节浆料pH值至9.5～11.0；加入0.2-0.5％水溶性硅酸盐溶液(水溶性硅酸盐溶液的加入量以SiO₂占TiO₂重量计)作为分散剂，熟化20min～40min，并进行研磨处理；

(2)将研磨后的浆料升温至70℃～90℃，并在整个包膜过程维持此温度；

(3)在90min～120min内加入水溶性硅酸盐溶液，水溶性硅酸盐溶液的加入量以SiO₂占TiO₂重量计为3.0％～5.0％，同时用无机酸溶液控制浆料pH值至9.0～10.5，熟化30min～60min，形成第一层致密硅膜；