專利名稱：表面改性的鈦白粉及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種表面改性的鈦白粉及其制備方法，具體說是在鈦白粉表面包覆了 一層無機物，從而改善鈦白粉的分散性、耐候性和白度，屬于粉末材料加工技術領域。
背景技術：
鈦白粉因其化學性質穩(wěn)定以及良好的白度、著色力、遮蓋力和耐熱性等特點，被廣 泛的應用于顏料如涂料、橡膠、塑料、造紙等行業(yè)，同時還作為光催化劑、光電電池、紫外線 屏蔽劑等被廣泛應用。未經(jīng)表面處理的鈦白粉表面一般被極性基團(如-0H)所包覆，所以 鈦白粉容易因極性吸附或吸潮而產(chǎn)生團聚，很難在其他體系中分散。因此對鈦白粉進行包 覆是非常重要的。隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，鈦白粉需求量也不斷上升。我國鈦白粉產(chǎn)能 雖大但產(chǎn)品質量不高，與國外知名企業(yè)的產(chǎn)品差距很大。所以研制一種能夠生產(chǎn)高品質鈦 白粉的方法是十分必要的。對鈦白粉表面進行改性處理的的影響因素很多，如包覆劑的選擇、加入量、加 入順序、加入速度、PH值、溫度、反應時間等都對粉體的性質有很大的影響。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種表面包覆有硅、鋁氧化物或氫氧化物保護層的二氧化 鈦粉體，使包覆后的二氧化鈦粉體具有更好的分散性、白度和耐候性。本發(fā)明通過下列技術方案完成一種表面改性的鈦白粉，其特征在于經(jīng)過下列步 驟制得A、將二氧化鈦粉加入水中，配成質量濃度為5 20%的水溶液；B、在步驟A的水溶液中，按二氧化鈦粉質量的0.05 0. 2%的量，加入六偏磷酸鈉，并 調節(jié)溶液pH至9 11，攪拌1 3小時，得混合漿料；C、在步驟B的混合漿料中，加入水溶性硅化合物至S^2的含量為二氧化鈦粉質量的 1 10%，調節(jié)溶液pH至8 11，使SW2沉淀于二氧化鈦粉顆粒表面；D、在溫度為80 100°C條件下，向步驟C的混合漿料中加入濃度為40 100g/L的鋁 鹽包膜劑，直至混合料漿中的Al2O3含量為二氧化鈦粉質量的1 5%，攪拌反應2 5小時， 直至鋁鹽完全水解，同時保持混合料漿的pH為8. 5 11，使鈦白粉均勻分散；E、將步驟D的混合料漿按常規(guī)進行水洗、抽濾、烘干、研磨后，得表面改性的鈦白粉產(chǎn)品。所述步驟C中的硅化合物為硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鈣中的一種或幾種，其中，硅酸 鈉的加入量控制在其堿金屬離子濃度為0. 1 0. 3mol/L。所述鋁鹽包膜劑為硫酸鋁、鋁酸鈉或偏鋁酸鈉中的一種或幾種，使混合料漿中的 Al2O3 濃度為 40 100g/L。本發(fā)明具有下列優(yōu)點和效果采用上述方案，可在鈦白粉顆粒表面包覆一層無機 物，即將硅、鋁離子同時附著在鈦白粉表面，從而降低鈦白粉表面活性，增加鈦白粉分散性，提高鈦白粉白度。本發(fā)明方法簡單易行、成本低、無污染。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明做進一步說明。實施例1本發(fā)明提供的表面改性的鈦白粉，經(jīng)過下列步驟制得A、將二氧化鈦粉加入水中，配成質量濃度為5%的水溶液；B、在步驟A的水溶液中，按二氧化鈦粉質量的0.05%的量，加入六偏磷酸鈉，并調節(jié)溶 液PH至9，攪拌1小時，得混合漿料；C、在步驟B的混合漿料中，加入水溶性硅酸鈉至SiO2的含量為二氧化鈦粉質量的1%， 調節(jié)溶液PH至8，使S^2沉淀于二氧化鈦粉顆粒表面；D、在溫度為80°C條件下，向步驟C的混合漿料中加入濃度為40g/L的硫酸鋁包膜劑，直 至混合料漿中的Al2O3含量為二氧化鈦粉質量的1%，攪拌反應2小時，直至鋁鹽完全水解， 同時保持混合料漿的PH為8. 5，使鈦白粉均勻分散；E、將步驟D的混合料漿按常規(guī)進行水洗、抽濾、烘干、研磨后，得表面改性的鈦白粉產(chǎn)PBFI ο實施例2本發(fā)明提供的表面改性的鈦白粉，經(jīng)過下列步驟制得A、將二氧化鈦粉加入水中，配成質量濃度為20%的水溶液；B、在步驟A的水溶液中，按二氧化鈦粉質量的0.2%的量，加入六偏磷酸鈉，并調節(jié)溶液 PH至11，攪拌3小時，得混合漿料；C、在步驟B的混合漿料中，加入水溶性硅酸鉀至SW2的含量為二氧化鈦粉質量的10%， 調節(jié)溶液PH至11，使S^2沉淀于二氧化鈦粉顆粒表面；D、在溫度為100°C條件下，向步驟C的混合漿料中加入濃度為100g/L的鋁酸鈉包膜劑， 直至混合料漿中的Al2O3含量為二氧化鈦粉質量的5%，攪拌反應5小時，直至鋁鹽完全水解， 同時保持混合料漿的PH為11，使鈦白粉均勻分散；E、將步驟D的混合料漿按常規(guī)進行水洗、抽濾、烘干、研磨后，得表面改性的鈦白粉產(chǎn)品。實施例3本發(fā)明提供的表面改性的鈦白粉，經(jīng)過下列步驟制得A、將二氧化鈦粉加入水中，配成質量濃度為10%的水溶液；B、在步驟A的水溶液中，按二氧化鈦粉質量的0.1%的量，加入六偏磷酸鈉，并調節(jié)溶液 PH至9，攪拌2小時，得混合漿料；C、在步驟B的混合漿料中，加入水溶性硅酸鈉、硅酸鉀、硅酸鈣至S^2的含量為二氧化 鈦粉質量的5%，調節(jié)溶液pH至9，使SW2沉淀于二氧化鈦粉顆粒表面；D、在溫度為90°C條件下，向步驟C的混合漿料中加入濃度為50g/L的硫酸鋁、鋁酸鈉和 偏鋁酸鈉包膜劑，直至混合料漿中的Al2O3含量為二氧化鈦粉質量的3%，攪拌反應3小時， 直至鋁鹽完全水解，同時保持混合料漿的PH為9，使鈦白粉均勻分散；E、將步驟D的混合料漿按常規(guī)進行水洗、抽濾、烘干、研磨后，得表面改性的鈦白粉產(chǎn)品。 實施例4本發(fā)明提供的表面改性的鈦白粉，經(jīng)過下列步驟制得A、將二氧化鈦粉加入水中，配成質量濃度為12%的水溶液；B、在步驟A的水溶液中，按二氧化鈦粉質量的0.15%的量，加入六偏磷酸鈉，并調節(jié)溶 液PH至9，攪拌2小時，得混合漿料；C、在步驟B的混合漿料中，加入水溶性硅酸鈉、硅酸鈣至SiO2的含量為二氧化鈦粉質 量的5%，調節(jié)溶液pH至9，使SiO2沉淀于二氧化鈦粉顆粒表面；D、在溫度為90°C條件下，向步驟C的混合漿料中加入濃度為50g/L的硫酸鋁、偏鋁酸鈉 包膜劑，直至混合料漿中的Al2O3含量為二氧化鈦粉質量的3%，攪拌反應3小時，直至鋁鹽 完全水解，同時保持混合料漿的PH為9，使鈦白粉均勻分散；E、將步驟D的混合料漿按常規(guī)進行水洗、抽濾、烘干、研磨后，得表面改性的鈦白粉產(chǎn)品。
權利要求
1.一種表面改性的鈦白粉，其特征在于經(jīng)過下列步驟制得A、將二氧化鈦粉加入水中，配成質量濃度為5 20%的水溶液；B、在步驟A的水溶液中，按二氧化鈦粉質量的0.05 0. 2%的量，加入六偏磷酸鈉，并 調節(jié)溶液pH至9 11，攪拌1 3小時，得混合漿料；C、在步驟B的混合漿料中，加入水溶性硅化合物至S^2的含量為二氧化鈦粉質量的 1 10%，調節(jié)溶液pH至8 11，使SW2沉淀于二氧化鈦粉顆粒表面；D、在溫度為80 100°C條件下，向步驟C的混合漿料中加入濃度為40 100g/L的鋁 鹽包膜劑，直至混合料漿中的Al2O3含量為二氧化鈦粉質量的1 5%，攪拌反應2 5小時， 直至鋁鹽完全水解，同時保持混合料漿的pH為8. 5 11，使鈦白粉均勻分散；E、將步驟D的混合料漿按常規(guī)進行水洗、抽濾、烘干、研磨后，得表面改性的鈦白粉產(chǎn)PΡΠ O
2.如權利要求1所述的表面改性的鈦白粉，其特征在于所述步驟C中的硅化合物為硅 酸鈉、硅酸鉀、硅酸鈣中的一種或幾種，其中，硅酸鈉的加入量控制在其堿金屬離子濃度為 0. 1 0. 3mol/L。
3.如權利要求1所述的表面改性的鈦白粉，其特征在于所述鋁鹽包膜劑為硫酸鋁、鋁 酸鈉或偏鋁酸鈉中的一種或幾種，使混合料漿中的Al2O3濃度為40 100g/L。
全文摘要
本發(fā)明提供表面改性的鈦白粉及其制備方法，它將二氧化鈦粉配成質量濃度為5～20%的水溶液，在其中加入六偏磷酸鈉，再加入水溶性硅化合物，使SiO2沉淀于二氧化鈦粉顆粒表面，在溫度為80～100℃條件下，加入鋁鹽包膜劑，同時保持混合料漿的pH為8.5～11，使鈦白粉均勻分散，經(jīng)水洗、抽濾、烘干、研磨后，得表面改性的鈦白粉產(chǎn)品。通過本發(fā)明可使鈦白粉顆粒表面包覆一層無機物，即將硅、鋁離子同時附著在鈦白粉表面，從而降低鈦白粉表面活性，增加鈦白粉分散性，提高鈦白粉白度。本發(fā)明方法簡單易行、成本低、無污染。
文檔編號C09C3/06GK102051073SQ20101059663
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權日2010年12月20日
發(fā)明者嚴繼康, 易健宏, 杜景紅, 王韞, 甘國友 申請人:昆明理工大學