[发明专利]塑料专用型钛白粉的包膜处理方法

说明书

本发明公开了一种塑料专用型钛白粉的包膜处理方法，涉及钛白粉制备技术领域。本发明提供的方法通过硅膜包覆处理和铝膜包覆处理显著提高了钛白粉的耐候性和分散性，并且利用有机硅膜包覆处理使钛白粉与树脂具有良好的兼容性。

技术领域

本发明涉及钛白粉制备技术领域，尤其涉及一种塑料专用型钛白粉的包膜处理方法。

背景技术

钛白粉学名二氧化钛(TiO₂)，主要有金红石型和锐钛型两种晶型。钛白粉具有优越的白度、着色力以及遮盖力等优点，在所有白色颜料中折光指数最高，因而被认为是最好的一种白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、印刷和橡胶等行业。

将钛白粉应用于塑料，除了利用它的高遮盖力、高着色力以及其它颜料性能之外，钛白粉还能提高塑料制品的耐热、耐光和耐候性。塑料对其白度、分散性、遮盖力以及吸油量性能等要求比较高，传统工艺得到的钛白粉往往难以达到上述要求。因此如何改进现有工艺以获得白度更高、分散性、遮盖力以及吸油量更好的钛白粉产品成为亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种塑料专用型钛白粉的包膜处理方法，通过硅膜包覆处理和铝膜包覆处理显著提高了钛白粉的耐候性和分散性，并且利用有机硅膜包覆处理使钛白粉与树脂具有良好的兼容性。

为实现此技术目的，本发明采用如下方案：塑料专用型钛白粉的包膜处理方法，按如下步骤进行：

步骤一、分散中和处理：将初始浆料、分散剂和中和剂混合，调节浆料的pH＝8～12，得到混合基料，混合基料黏度＜500mPa·s，混合基料的浓度为300g/L～700g/L，该浓度下钛白粉颗粒分散性较好，形成的包覆包膜均匀，且适宜产业化生产，能耗较低。

步骤二、湿法研磨处理：将混合基料分散处理，得到钛白粉粒径D₉₉＜1μm的钛白粉浆料，湿法研磨后的钛白粉浆料中的钛白粉颗粒的团聚体完全分散，呈原级粒子状态，便于后续的硅膜、铝膜和有机硅膜充分包覆在钛白粉颗粒上。

步骤三、硅膜包覆处理：将钛白粉浆料在加热条件下边搅拌边加入硅酸钠得到第一混合浆料，持续搅拌将第一混合浆料的pH调至10～12，进行第一熟化处理，得到硅包膜钛白粉颗粒；通过硅膜包覆处理，使钛白粉表面包覆成致密、均匀的硅膜，能有效屏蔽钛白粉的光化学活性点，显著提高钛白粉的耐候性。

步骤四、铝膜包覆处理：在pH＝7.5～8条件下，向硅包膜钛白粉颗粒浆料中加入含铝化合物和pH调节剂，得到第二混合浆料，将第二混合浆料搅拌10～60min后调节第二混合浆料的pH值至6.5～8，之后进行第二熟化处理，得到包覆铝膜的钛白粉颗粒；铝膜包覆处理在包覆硅膜的钛白粉基料颗粒的表面形成均匀的勃姆石型膜，有效解决了钛白粉的团聚问题，保障钛白粉在塑料加工中具有良好的分散性和流动性。

步骤五、压滤干燥处理：将经铝膜包覆处理的浆料进行压滤干燥处理，去除料浆中的水分，得到水分含量≤0.5％的钛白粉中间体。

步骤六、有机硅膜包覆处理：在钛白粉中间体进行干燥和气流粉碎的至少一个工艺过程中加入烷基硅油，进行有机硅膜包覆处理，得到钛白粉。利用有机硅膜包覆处理提高钛白粉应用的分散性、润湿性、流变性，解决钛白粉与树脂的兼容性，使制备得到的钛白粉在塑料中易于加工。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本方法在pH＝10～12的条件下进行该硅膜包覆处理，使钛白粉表面包覆成致密、均匀的硅膜，有效屏蔽钛白粉颗粒表面的光化学活性点，显著提高钛白粉的耐候性。通过铝膜包覆处理对包覆硅膜的钛白粉基料颗粒的表面再包覆铝膜，并且，铝膜包覆处理的加料过程是将pH控制稳定在6～8的条件下，使钛白粉颗粒表面包覆均匀晶型的勃姆石铝膜，有效解决钛白粉的团聚，保障钛白粉在塑料加工中的分散性。此外，该方法利用有机硅膜包覆处理解决钛白粉与树脂的兼容性，使制备得到的钛白粉在塑料中易于加工。

本发明的进一步方案为：