CN106752111A - 金红石型钛白粉的包膜方法 - Google Patents

金红石型钛白粉的包膜方法 Download PDF

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李关祥
周彤
米加海
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    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09C3/06—Treatment with inorganic compounds
    • C09C3/063—Coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明涉及金红石型钛白粉的包膜方法，属于钛白粉的制备技术领域。本发明解决的技术问题是提供薄膜均匀的金红石型钛白粉的包膜方法。该包括如下步骤：a、取金红石型钛白粉，加水，形成浆料；b、在浆料中加入异构十三醇聚氧乙烯醚和六偏磷酸钠，搅拌分散；c、加入硅酸钠，调节pH值为9～10，70～80℃反应搅拌15～20min，再静置10～20min；d、加入硝酸镧溶液，搅拌15～30min；e、再加入硝酸镧溶液，再调节pH值为8～9，搅拌均匀后，室温陈化20～40min；过滤，洗涤固体，烘干，得到包膜后的金红石型钛白粉。本发明方法简单，容易实现，得到的包覆层均匀稳定，从而提高金红石型钛白粉的遮盖力和分散性，最终提高了产品的综合实用性能。

Description

金红石型钛白粉的包膜方法
技术领域
本发明涉及金红石型钛白粉的包膜方法，属于钛白粉的制备技术领域。
背景技术
钛白粉(二氧化钛)化学性质稳定，在一般情况下与大部分物质不发生反应。在自然界中二氧化钛有三种结晶：板钛型、锐钛型和金红石型。板钛型是不稳定的晶型，无工业利用价值，而锐钛型钛白不需要进行包膜，因此，金红石型钛白粉是目前世界上最好的一种白色无机颜料，被广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、陶瓷、化妆品及食品添加和医药等领域。
但是，未经过表面处理的金红石型钛白粉一方面分散性差，容易出现团聚现象，另一方面，由于金红石型钛白粉颗粒具有光催化活性，在紫外线照射下容易使得材料的耐候性变差，出现粉化现象。由此，煅烧后的钛白初品一般需通过沉淀或吸附，在钛白粉离子表面包覆一层无机水合氧化物，通常称为“包膜”。通过包膜可以堵塞晶格缺陷，遮蔽其表面的光活性点，使其不能喝有机介质直接接触，从而改善钛白粉的耐候性和耐粉化性。
传统的金红石钛白粉包覆使用硅、铝、锆等水合氧化物，采用溶胶-凝胶法在金红石型钛白粉表面包覆一层金属氧化膜。但是，目前的包膜方法讯在薄膜不均匀，钛白粉分散性差等缺陷，包膜后的钛白粉性能不稳定，影响其使用性能。
发明内容
针对以上缺陷，本发明解决的技术问题是提供薄膜均匀的金红石型钛白粉的包膜方法。
本发明金红石型钛白粉的包膜方法，包括如下步骤：
a、取金红石型钛白粉，加水，形成浆料；控制浆料浓度以TiO2计为250～300g/L；
b、在浆料中加入异构十三醇聚氧乙烯醚和六偏磷酸钠，且按质量比，异构十三醇聚氧乙烯醚:六偏磷酸钠＝1～5:1，搅拌分散，得分散液；异构十三醇聚氧乙烯醚和六偏磷酸钠的加入总量为TiO2质量的0.25～0.38％，
c、在分散液中加入硅酸钠，调节pH值为9～10，70～80℃反应搅拌15～20min，再静置10～20min；得到硅包覆的金红石浆料；
d、在硅包覆的金红石浆料中加入硝酸镧溶液，硝酸镧溶液中的氧化镧含量与钛白粉中TiO2的质量比为0.8～1.5:100；搅拌15～30min；
e、在d步骤搅拌后的浆料中加入硝酸镧溶液，其加入量与d步骤相同，再调节pH值为8～9，搅拌均匀后，室温陈化20～40min；过滤，洗涤固体，烘干，得到包膜后的金红石型钛白粉。
优选的，a步骤中，浆料浓度以TiO2计为280g/L。
优选的，b步骤中，搅拌速率为400～600rpm。
进一步的，b步骤中，异构十三醇聚氧乙烯醚:六偏磷酸钠＝1:1，且异构十三醇聚氧乙烯醚和六偏磷酸钠的加入总量为TiO2质量的0.33％。
优选的，d步骤和e步骤中的硝酸镧溶液浓度为20～40wt％。
优选的，硝酸镧溶液浓度为28wt％。
与现有技术相比，本发明方法简单，容易实现，得到的包覆层均匀稳定，从而提高金红石型钛白粉的遮盖力和分散性，最终提高了产品的综合实用性能。
具体实施方式
本发明金红石型钛白粉的包膜方法，包括如下步骤：
a、取金红石型钛白粉，加水，形成浆料；控制浆料浓度以TiO2计为250～300g/L；
b、在浆料中加入异构十三醇聚氧乙烯醚和六偏磷酸钠，且按质量比，异构十三醇聚氧乙烯醚:六偏磷酸钠＝1～5:1，搅拌分散，得分散液；异构十三醇聚氧乙烯醚和六偏磷酸钠的加入总量为TiO2质量的0.25～0.38％，
c、在分散液中加入硅酸钠，调节pH值为9～10，70～80℃反应搅拌15～20min，再静置10～20min；得到硅包覆的金红石浆料；
d、在硅包覆的金红石浆料中加入硝酸镧溶液，硝酸镧溶液中的氧化镧含量与钛白粉中TiO2的质量比为0.8～1.5:100；搅拌15～30min；
e、在d步骤搅拌后的浆料中加入硝酸镧溶液，其加入量与d步骤相同，再调节pH值为8～9，搅拌均匀后，室温陈化20～40min；过滤，洗涤固体，烘干，得到包膜后的金红石型钛白粉。
优选的，a步骤中，浆料浓度以TiO2计为280g/L。
优选的，b步骤中，搅拌速率为400～600rpm。
进一步的，b步骤中，异构十三醇聚氧乙烯醚:六偏磷酸钠＝1:1，且异构十三醇聚氧乙烯醚和六偏磷酸钠的加入总量为TiO2质量的0.33％。
优选的，d步骤和e步骤中的硝酸镧溶液浓度为20～40wt％。
优选的，硝酸镧溶液浓度为28wt％。
优选的，e步骤中，缓慢加入氢氧化钠来调节pH值。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
通过如下方法对钛白粉进行包膜：
a、取金红石型钛白粉，加水，形成浆料；控制浆料浓度以TiO2计为300g/L；
b、在浆料中加入异构十三醇聚氧乙烯醚和六偏磷酸钠，且按质量比，异构十三醇聚氧乙烯醚:六偏磷酸钠＝5:1，500rpm搅拌分散，得分散液；异构十三醇聚氧乙烯醚和六偏磷酸钠的加入总量为TiO2质量的0.38％，
c、在分散液中加入硅酸钠，调节pH值为9，70℃反应搅拌15min，再静置20min；得到硅包覆的金红石浆料；
d、在分散液中加入硝酸镧溶液，硝酸镧溶液中的氧化镧含量与钛白粉中TiO2的质量比为1.5:100；搅拌30min；
e、在d步骤搅拌后的浆料中加入20％硝酸镧溶液，其加入量与d步骤相同，再缓慢滴加氢氧化钠，调节pH值为8，搅拌均匀后，室温陈化40min；过滤，洗涤固体，烘干，得到包膜后的金红石型钛白粉。
通过上述方法得到的包覆层均匀稳定，金红石型钛白粉的遮盖力和分散性好，产品综合性能高。
实施例2
通过如下方法对钛白粉进行包膜：
a、取金红石型钛白粉，加水，形成浆料；控制浆料浓度以TiO2计为250g/L；
b、在浆料中加入异构十三醇聚氧乙烯醚和六偏磷酸钠，且按质量比，异构十三醇聚氧乙烯醚:六偏磷酸钠＝1:1，400rpm搅拌分散，得分散液；异构十三醇聚氧乙烯醚和六偏磷酸钠的加入总量为TiO2质量的0.25％，
c、在分散液中加入硅酸钠，调节pH值为10，80℃反应搅拌15min，再静置10min；得到硅包覆的金红石浆料；
d、在硅包覆的金红石浆料中加入硝酸镧溶液，硝酸镧溶液中的氧化镧含量与钛白粉中TiO2的质量比为0.8:100；搅拌15min；
e、在d步骤搅拌后的浆料中加入40％硝酸镧溶液，其加入量与d步骤相同，再缓慢滴加氢氧化钠，调节pH值为9，搅拌均匀后，室温陈化20min；过滤，洗涤固体，烘干，得到包膜后的金红石型钛白粉。
通过上述方法得到的包覆层均匀稳定，金红石型钛白粉的遮盖力和分散性好，产品综合性能高。
实施例3
通过如下方法对钛白粉进行包膜：
a、取金红石型钛白粉，加水，形成浆料；控制浆料浓度以TiO2计为280g/L；
b、在浆料中加入异构十三醇聚氧乙烯醚和六偏磷酸钠，且按质量比，异构十三醇聚氧乙烯醚:六偏磷酸钠＝3:1，600rpm搅拌分散，得分散液；异构十三醇聚氧乙烯醚和六偏磷酸钠的加入总量为TiO2质量的0.33％，
c、在分散液中加入硅酸钠，调节pH值为10，70℃反应搅拌20min，再静置10min；得到硅包覆的金红石浆料；
d、在分散液中加入硝酸镧溶液，硝酸镧溶液中的氧化镧含量与钛白粉中TiO2的质量比为1.2:100；搅拌20min；
e、在d步骤搅拌后的浆料中加入28％硝酸镧溶液，其加入量与d步骤相同，再缓慢滴加氢氧化钠，调节pH值为8，搅拌均匀后，室温陈化30min；过滤，洗涤固体，烘干，得到包膜后的金红石型钛白粉。
通过上述方法得到的包覆层均匀稳定，金红石型钛白粉的遮盖力和分散性好，产品综合性能高。

Claims (6)

1.金红石型钛白粉的包膜方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、取金红石型钛白粉，加水，形成浆料；控制浆料浓度以TiO2计为250～300g/L；
b、在浆料中加入异构十三醇聚氧乙烯醚和六偏磷酸钠，且按质量比，异构十三醇聚氧乙烯醚:六偏磷酸钠＝1～5:1，搅拌分散，得分散液；异构十三醇聚氧乙烯醚和六偏磷酸钠的加入总量为TiO2质量的0.25～0.38％，
c、在分散液中加入硅酸钠，调节pH值为9～10，70～80℃反应搅拌15～20min，再静置10～20min；得到硅包覆的金红石浆料；
d、在硅包覆的金红石浆料中加入硝酸镧溶液，硝酸镧溶液中的氧化镧含量与钛白粉中TiO2的质量比为0.8～1.5:100；搅拌15～30min；
e、在d步骤搅拌后的浆料中加入硝酸镧溶液，其加入量与d步骤相同，再调节pH值为8～9，搅拌均匀后，室温陈化20～40min；过滤，洗涤固体，烘干，得到包膜后的金红石型钛白粉。
2.根据权利要求1所述的金红石型钛白粉的包膜方法，其特征在于：a步骤中，浆料浓度以TiO2计为280g/L。
3.根据权利要求1所述的金红石型钛白粉的包膜方法，其特征在于：b步骤中，搅拌速率为400～600rpm。
4.根据权利要求1所述的金红石型钛白粉的包膜方法，其特征在于：b步骤中，异构十三醇聚氧乙烯醚:六偏磷酸钠＝1:1，且异构十三醇聚氧乙烯醚和六偏磷酸钠的加入总量为TiO2质量的0.33％。
5.根据权利要求1所述的金红石型钛白粉的包膜方法，其特征在于：d步骤和e步骤中的硝酸镧溶液浓度为20～40wt％。
6.根据权利要求5所述的金红石型钛白粉的包膜方法，其特征在于：硝酸镧溶液浓度为28wt％。
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