[发明专利]一种提高钛白粉耐候性的制备工艺

说明书

一种提高钛白粉耐候性的制备工艺，具体包括如下步骤：(1)在钛白粉中加入分散剂和去离子水，温度控制为50‑80℃，制成浓度为250‑300g/L的钛白粉浆料；(2)将正硅酸乙酯、异丙醇和水加入到反应釜中，搅拌10‑20min，加入催化剂，超声处理200‑240min，加入(3‑苯胺丙基)三甲氧基硅烷，继续超声处理180‑220min，得到包膜剂；(3)搅拌条件下，将步骤(2)得到的包膜剂分批次加入钛白粉浆料中，超声处理2‑4h，控制温度为50‑70℃，同时控制pH为5，搅拌条件下老化2‑3h，将悬浮液过滤、洗涤并干燥，得到高耐候性的钛白粉；本发明制备得到的钛白粉具有更高的耐候性；并且超声处理方法可降低包膜过程中的整体粘度，改善钛白粉的团聚性，提升钛白粉表面羟基的反应活性，提升包膜效果。

技术领域

本发明涉及钛白粉制备技术领域，尤其涉及一种提高钛白粉耐候性的制备工艺。

背景技术

钛白粉，化学名称：二氧化钛(TiO₂)，是一种对人体无毒无害的多晶型化合物，也是目前世界上最佳的白色颜料，不但物理化学性质十分稳定，还具有高折射率、最佳的遮盖力、最佳白度和对紫外线的吸收能力等优良的光学、电学性能，广泛应用于涂料、塑料、造纸、油墨、电子等领域，有很高的商业价值。

高遮盖力和耐候性是高性能颜料型二氧化钛的关键特性指标，因为正常生产的二氧化钛晶体存在晶格缺陷，这种缺陷有电子缺陷、点缺陷和复合缺陷，而正是由于这种缺陷给其带来了光催化活性，在催化氧化作用中形成活性中心，在紫外线照射下会产生电子和空穴，并与水和氧气反应后生成自由基，为了提高钛白粉的耐候性和化学稳定性，改善二氧化钛在各种不同介质中的分散性，通常要对TiO₂进行表面处理，为了为了克服二氧化钛的以上缺点，常常在二氧化钛粒子表面通过化学方法，包覆一层或多层惰性的无机物保护膜，但这种方法在包覆时极易发生团聚，包覆效果不理想，而且大量未经包膜处理的二氧化钛颗粒严重影响到钛白粉的分散性能和耐候性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种提高钛白粉耐候性的制备工艺，具体包括如下步骤：

(1)在钛白粉中加入分散剂和去离子水，温度控制为50-80℃，制成浓度为250-300g/L的钛白粉浆料；

(2)将正硅酸乙酯、异丙醇和水加入到反应釜中，搅拌10-20min，加入催化剂，超声处理200-240min，加入(3-苯胺丙基)三甲氧基硅烷，继续超声处理180-220min，得到包膜剂，其中，正硅酸乙酯、异丙醇、(3-苯胺丙基)三甲氧基硅烷和水的质量比为1:(3-5):(0.3-0.8):(6.5-8)；

(3)搅拌条件下，将步骤(2)得到的包膜剂分批次加入钛白粉浆料中，超声处理2-4h，控制温度为50-70℃，同时控制pH为5，搅拌条件下老化2-3h，将悬浮液过滤、洗涤并干燥，得到高耐候性的钛白粉。

优选地，步骤(1)中，所述的分散剂为硅酸钠或六偏磷酸钠，分散剂用量为钛白粉质量的0.1-0.2％。

优选地，步骤(2)中，所述的催化剂为质量浓度为33-35％的盐酸。

优选地，步骤(2)中，正硅酸乙酯、异丙醇、(3-苯胺丙基)三甲氧基硅烷和水的质量比为1:4.5:0.5:6.8；

优选地，步骤(3)中，包膜剂用量为钛白粉质量的3-5.5％，钛白粉质量以二氧化钛质量计。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)通过在钛白粉外部包覆有机硅烷，阻止表面电子产生跃迁，同时也阻止了钛白粉与周围的氧气和水分子接触，以实现钛白粉的高遮盖力和高耐候性；

(2)本发明制备得到的钛白粉具有更高的耐候性；并且超声处理方法可降低包膜过程中的整体粘度，改善钛白粉的团聚性，提升钛白粉表面羟基的反应活性，提升包膜效果；