[发明专利]一种高耐候高光泽钛白粉的制备方法

说明书

本发明公开了一种高耐候高光泽钛白粉的制备方法，包括以下步骤：S1.制备钛白料浆，添加锆源、磷源，用氨水调节pH至6～7；S2.进行第一次水热反应，反应后进行砂磨；S3.同时加入铝源和磷源，保持料浆pH为5～6；S4.调节料浆的pH为5～9，同时加入锌源和磷源，维持料浆的pH为5～9；S5.进行第二次水热反应，反应后进行砂磨；S6.进行铝膜包覆；S7.煅烧。本申请首先在二氧化钛表面进行磷酸锆包膜，不仅可提高钛白粉附着力，同时水热法制备的磷酸锆晶型更完整，经过砂磨后，膜层更均匀，可显著提高钛白粉光泽度和耐候性。然后进行磷酸铝、磷酸锌包膜、氧化铝包膜，具有提高光泽度和耐候性作用。

技术领域

本发明属于钛白粉制备技术领域，具体涉及了一种高耐候高光泽钛白粉的制备方法。

背景技术

金红石型钛白粉因具有更高更强的耐候性和着色力，广泛应用于涂料、塑料、造纸、油墨。由于二氧化钛晶体形成和生长过程中，均存在晶格缺陷，使其表面上存在许多光活化点，在紫外光的照射下，使钛白粉在应用体系中加速老化，因此必须对二氧化钛进行无机表面处理，堵塞光活化点，进而屏蔽紫外光造成的光催化作用。

二氧化钛的表面处理在国内外一直是一个热门的研究领域，并且许多研究成果已经应用于生产实践。但目前，国产钛白粉因质量原因难以进入高档钛白粉市场，因此研究表面处理，特别是无机表面处理对提高钛白粉在应用体系中的性能至关重要。

目前，提高钛白粉耐候性和光泽度的主要方法是在80-90℃的料浆温度条件下进行硅铝包覆和锆铝包覆，硅铝包覆量大，尤其是硅包覆量大，因其固有的较高的莫氏硬度，难以研磨和粉碎，使粒径偏大，光泽度降低；锆铝包覆量少，难以达到目标要求的耐候性和光泽度，锆铝包覆量大，因锆元素较高的成本导致钛白粉生产成本偏高。因而，有必要开发一种低成本兼具高光泽高耐候的钛白粉。

发明内容

本发明的目的就在于为解决现有技术的不足而提供一种高耐候高光泽钛白粉的制备方法。

本发明的目的是以下述技术方案实现的：

一种高耐候高光泽钛白粉的制备方法，包括以下步骤：

S1.制备钛白料浆，添加锆源、磷源，用氨水调节pH至6～7；

S2.进行第一次水热反应，反应温度300～500℃，反应时间3～5h，反应后进行砂磨；

S3.调节料浆温度为80～90℃，并用柠檬酸调节pH为5～6，同时加入铝源和磷源，保持料浆pH为5～6；

S4.用柠檬酸或氨水调节料浆的pH为5～9，同时加入锌源和磷源，维持料浆的pH为5～9；

S5.进行第二次水热反应，反应温度200～300℃，反应时间3～6h，反应后进行砂磨；

S6.调节料浆pH为8～8.5，温度为80～90℃，加入铝源进行铝膜包覆；

S7.在650～750℃条件下煅烧1.5～2.5h，得到钛白粉。

优选的，步骤S1所述锆源的加入量以ZrO₂计，为料浆中TiO₂总质量的0.1～1％；所述磷源的加入量以P₂O₅计，为料浆中TiO₂总质量的0.1～1％。

优选的，步骤S1所述锆源和磷源的加入时间均为10～20min。

优选的，步骤S3所述铝源的加入量以Al₂O₃计，为料浆中TiO₂总质量的0.5～2％；所述磷源的加入量以维持并流pH为5～6为准。

优选的，步骤S3同时加入铝源和磷源的时间为40～60min，加入后均化15～25min。