[发明专利]一种二氧化钛颜料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种二氧化钛颜料，其包括作为基材的TiO₂粒子，以及其表面包覆的包覆层；所述包覆层为磷酸钙、磷酸钛、磷酸铝或氢氧化铝中的一种或几种，并且所述包覆层至少有一层为磷酸钙包覆层，其是在柠檬酸化合物存在下使磷酸化合物与钙化合物进行反应形成的。本发明所述二氧化钛颜料可抑制二氧化钛本身所具有的光催化活性，具有优秀的耐光稳定性。

技术领域

本发明公开了一种二氧化钛颜料及其制备方法，属于二氧化钛颜料技术领域。

背景技术

二氧化钛顔料因其具有高折射率光散射能力很高，在涂料、油墨、塑料等方面其作为白色顔料而被广泛应用。但在水分及氧存在的情况下若受到紫外线照射，则TiO₂粒子内部所产生的空穴h⁺会与水分发生反应生成羟自由基，氧化分解掉涂料的树脂成分，使得用二氧化钛顔料的涂膜若长期暴露在室外涂膜光泽就会消退，进而发生白垩化这类问题。另外，在用二氧化钛顔料的装饰纸中，会出现TiO₂粒子内部同时产生的光激发电子e^-由于二氧化钛自身还原而变成蓝黑色这类问题。为抑制这类二氧化钛顔料粒子本身所具有的光催化活性，一般是在TiO₂粒子表面包覆硅、锆、钛、锡、铝等氢氧化物。

TiO₂粒子表面不仅可包覆硅、钛、锡、铝等氢氧化物，也可用磷酸铝或磷酸钙等磷酸盐进行包覆。例如，在美国专利US5,785,748中公开了在TiO₂粒子表面通过铝化合物和磷酸化合物的反应产生的由-O-P-O-Al-O-P-构成的分子链边相互缩合边形成网状磷酸铝膜的技术。另外，在US2004/0171484及US2017/0130055中，公开了通过在二氧化钛料浆里添加六聚偏磷酸钠等磷酸盐和氯化钙等钙化合物，使磷酸钙沉淀，以抑制二氧化钛本身的光催化活性的方法。

用硅、锆、钛、锡、铝等氢氧化物包覆二氧化钛颗粒表面时，是将硅、锆、钛、锡、铝等化合物加到二氧化钛料浆后，慢慢改变料浆的pH使其加水分解，使硅、锆、钛、锡、铝等氢氧化物沉淀到TiO₂粒子表面。而磷酸化合物与钙化合物的反应因是离子反应，其反应物磷酸钙是瞬时析出的，由此产生了不附着在TiO₂粒子表面的磷酸钙，难以形成均匀的磷酸钙包覆层，这使得其在装饰纸、油墨、塑料等应用时耐光性较差。

发明内容

本发明提供了一种二氧化钛颜料及其制备方法，旨在解决在TiO₂粒子表面难以形成均匀的磷酸钙包覆层的问题。本发明所述二氧化钛颜料可抑制二氧化钛本身所具有的光催化活性，具有优秀的耐光稳定性。

本发明的一方面涉及一种二氧化钛颜料，其包括作为基材的TiO₂粒子，以及其表面包覆的包覆层；所述包覆层为磷酸钙、磷酸钛、磷酸铝或氢氧化铝中的一种或几种，并且所述包覆层至少有一层为磷酸钙包覆层，其是在柠檬酸化合物存在下使磷酸化合物与钙化合物进行反应形成的。

在优选的实施方式中，当所述TiO₂粒子表面仅包覆所述磷酸钙时，所述柠檬酸化合物的加入量以TiO₂重量百分比计为0.1～3％。

在优选的实施方式中，当所述TiO₂粒子表面仅包覆所述磷酸钙时，所述钙化合物的加入量以CaO占TiO₂重量百分比计为0.5～5％。

在优选的实施方式中，当所述TiO₂粒子表面仅包覆所述磷酸钙时，所述磷酸化合物的加入量以P₂O₅占TiO₂重量百分比计为0.5～5％。

在优选的实施方式中，当所述TiO₂粒子表面多层包覆时，包覆层各层的包覆化合物的加入总量是以其氧化物占TiO₂重量百分比计为2～15％。