[发明专利]一种钛白粉表面处理方法及改性钛白粉

说明书

本发明公开了一种钛白粉表面处理方法及改性钛白粉，该方法使用硅烷和磷酸酯通过水解缩聚反应得到的粘度为1‑500cst、聚合度为5‑20的低聚物，将该低聚物作为表面处理剂对钛白粉进行表面处理，得到的改性钛白粉既具有较高的流动性和耐温性，有利于提高钛白粉在工业应用中的使用效率；又具有低扬尘性，降低了生产车间空气中的粉尘量，使钛白粉成品包装车间环境和钛白粉的下游使用车间环境能够符合国家法规基准：GBZ 2.1‑2007《工作场所有害因素职业接触限制》的规定，保护员工的职业健康，改善企业周边空气质量。

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域，尤其涉及一种钛白粉表面处理方法及改性钛白粉。

背景技术

钛白粉是白色颜料中最重要的一种，被广泛应用于涂料、塑料、造纸、油墨等行业。尤其在塑料行业中，钛白粉为了增加产品的加工性能，同时为了防止钛白粉在储存和运输过程中对水分的吸附，降低钛白粉对塑料薄膜产品的抗裂孔性能和耐候性的影响，会对钛白粉进行有机表面处理。

目前，对钛白粉进行有机表面处理采用的有机表面处理剂大多为有机硅类助剂，同时将钛白粉做成高疏水型。在处理过程中，需要添加大量的有机硅助剂，而由于有机硅助剂的表面能较小，所以在环境中会产生大量的钛白粉扬尘，钛白粉扬尘表面会吸附一些有毒有害物质，因此，在工业生产过程中，由于使用的钛白粉量比较大，如果人们长期在含有大量钛白粉扬尘的生产环境中工作，极易引发尘肺等呼吸系统疾病。

所以，采用有机硅类助剂对钛白粉进行表面处理，会严重影响钛白粉成品包装环境和下游使用环境，严重威胁车间工人的职业健康和企业周边空气质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钛白粉表面处理方法及改性钛白粉，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供了一种钛白粉表面处理方法，包括如下步骤：

将硅烷与烷基磷酸酯进行水解缩聚反应，得到粘度为1-500cst、聚合度为5-20的低聚物，其中，硅烷的分子结构式为CH₃(CH₂)_nSiX₃或CH₃(CH₂)_nSiX₂CH₃，n＝3-17，X为烷氧基；烷基磷酸酯包括烷基磷酸单酯和/或烷基磷酸双酯，所述烷基磷酸单酯的分子结构式为：OP(OH)₂(O(CH₂)_nCH₃)，n＝3-17；所述烷基磷酸双酯的分子结构式为：OP(OH)(O(CH₂)_nCH₃)₂，n＝3-17；

将得到的所述低聚物作为表面处理剂对钛白粉基料进行表面处理，得到改性钛白粉。

优选地，所述水解缩聚反应中，所述硅烷与所述烷基磷酸酯的摩尔比为1-10:1。

优选地，所述水解缩聚反应包括如下步骤：

按照1.0-1.8：1的摩尔比将水或醇类物质与硅烷混合，在25-50℃，pH为3.5-4.5的条件下，水解硅烷，得到硅烷水解物；

按照1.0-2.0：1的摩尔比将水或醇类物质与烷基磷酸酯混合，在25-50℃，pH为3.5-4.5的条件下，水解烷基磷酸酯，得到烷基磷酸酯水解物；

在温度25-50℃，pH为3.5-6.5的条件下，硅烷水解物与烷基磷酸酯水解物发生缩聚反应，得到粘度为1-500cst、聚合度为5-20的低聚物。

优选地，所述对钛白粉基料进行表面处理中，所述低聚物的用量为所述钛白粉基料重量的3-15‰。