[发明专利]一种钛白粉及其制备方法、涂料

说明书

本发明涉及钛白粉技术领域，具体而言，涉及一种钛白粉及其制备方法、涂料。所述钛白粉包括二氧化钛材料和包覆在所述二氧化钛材料表面的有机包膜剂；其中，所述有机包膜剂的化学式为(HO)₂P(O)(CR₁R₂)_nCOOH；其中，n为1～8的整数，R₁和R₂各自独立地选自氢、未取代的烷基、取代的烷基、羟基和羧基中的至少一种。本发明通过采用特定种类的有机包膜剂对二氧化钛材料进行包覆改性，具有绿色环保、VOC含量低等优点。

技术领域

本发明涉及钛白粉技术领域，具体而言，涉及一种钛白粉及其制备方法、涂料。

背景技术

钛白粉是一种性能优异的白色无机颜料，其因具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，而被广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等领域，有“白色颜料之王”的美称。

随着经济的发展和生活水平的提高，人们对环保问题越来越重视。钛白粉是无机材料，其VOC主要来源于有机包膜剂，有机包膜剂的加入能够提高产品的应用性能。目前，涂料用钛白粉有机包膜剂常用多元醇类(如三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷等)。多元醇在钛白粉表面有两种存在形式：物理吸附与化学吸附，物理吸附的部分不但起不到应有的作用，而且在下游体系中会游离出来，是钛白粉VOC的主要来源。因此，提供一种绿色环保、VOC含量低的钛白粉具有重要意义。

此外，目前钛白粉的有机包覆过程大多是在气流粉碎时加入有机包膜剂，因精准投料较困难，因而会造成产品的有机包覆量控制不稳定。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种钛白粉，通过采用特定种类的有机包膜剂对二氧化钛材料进行包覆改性，具有绿色环保、VOC含量低等优点。

本发明的第二目的在于提供一种所述的钛白粉的制备方法。

本发明的第三目的在于提供一种涂料。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种钛白粉，包括二氧化钛材料和包覆在所述二氧化钛材料表面的有机包膜剂；

其中，所述有机包膜剂的化学式为(HO)₂P(O)(CR₁R₂)_nCOOH。

即，所述有机包膜剂的通式如下：

其中，n为1～8(包括但不限于1、2、3、4、5、6、7、8中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值)的整数，R₁和R₂各自独立地选自氢、未取代的烷基、取代的烷基、羟基和羧基中的至少一种。

在本发明一些优选的实施方式中，所述未取代的烷基包括甲基、乙基、丙基和丁基中的至少一种；所述取代的烷基中的取代基包括羟基和/或羧基。

本发明所提供的钛白粉，采用了特定种类的有机包膜剂对二氧化钛材料进行包覆改性，该有机包膜剂中的磷酰基(磷酸酰基、磷酸基团，即-PO₃H₂)是一种良好的锚固基团，其能够与二氧化钛材料表面的羟基键合而牢牢吸附在二氧化钛材料表面，不会游离出有机物而造成VOC含量超标，具有绿色环保、VOC含量低等优点。

即，本发明所提供了一种可用于水性涂料的绿色环保型的钛白粉，符合环保的要求，更有利于人体健康和保护环境。

并且，该有机包膜剂中的磷酰基与二氧化钛材料表面的羟基键合而牢牢吸附在二氧化钛材料表面，这样在后续水洗过程中也不会随着水被洗掉。

此外，该有机包膜剂中含有羧基，其与水性涂料体系相容性更好，从而使涂料体系的分散稳定性更好。