[发明专利]金红石型钛白粉及其生产设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工产品及其生产设备，具体说是一种钛白粉及其生产设备。

背景技术

二氧化钛在405nm波长以下的紫外光波段内有轻微的光吸收作用，理论上因吸收紫外光后将可延长涂料和塑料的寿命，但是同时它又具备光化学活性，在空气中或在水中，受紫外光照射散发出来的氧原子会使涂膜等有机介质氧化降解，这样涂料开始失去光泽，除膜表面将分离出白色粉状物，再受大气的侵蚀，涂膜将开裂、剥落，即会老化，涂膜还会黄变，二氧化钛再去和彩色颜料混用时产生浮色和发花，若经表面处理后，将明显改变变色和褪色现象，可起到保色性作用。

钛白粉尤其是高档金红石型钛白粉应根据多种不同用途发展，国内已有10-20系列牌号的产品，金红石钛白粉后处理中利用不同无机色膜的不同工艺处理，包膜出不同用途的专用钛白粉，目前所用的无机包膜材料有铝、硅、钛。钛白粉复合包膜的技术，在我国八十年代许多工厂都在引进国外技术进行研究和开发，直到九十年代初国内部分工厂才拿出了低档的金红石型钛白粉，由于缺乏先进的二氧化钛表面处理技术，导致国内二氧化钛行业长期生产中、低档产品，高档金红石型二氧化钛全部依靠进口，其产品价格高达国内产品的1.8倍以上。为了长期垄断钛白市场，目前国外知名厂家严密封锁其主要技术，严重制约了国内钛白粉技术的发展。

表面处理锅是钛白粉包膜工艺中的主要设备，传统的表面处理锅都是平底，这样在运行过程中使得锅内会有死角，而且也不能保证包膜均匀，因此国内外许多厂家对此进行了研究，结果是在搅拌时，表面处理锅锅内还是存在死角。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种产品性能高的金红石型钛白粉。本发明的第二目的是提供一种提高金红石型钛白粉包覆率和包覆层均匀致密性好的设备。

技术方案：为了解决上述第一目的，本发明的技术方案为：

一种金红石型钛白粉，在钛白粉表面复合包覆无机包膜材料和有机包膜材料，所述的无机包膜材料为铝、硅、钛、锆四种氧化物的一种或几种混合，所述的有机包膜材料为表面活性剂。

作为本发明的进一步改进，所述的金红石型钛白粉为疏水型钛白粉，所用的无机包膜材料为氧化硅、氧化铝和氧化锆中的一种或几种混合，所用的表面活性剂为憎水亲油型有机硅。所述的憎水亲油型有机硅为硅油或聚甲基三氯硅氧烷。

作为本发明的进一步改进，所述的金红石型钛白粉为亲水型钛白粉，所用的无机包膜材料为氧化硅、氧化铝和氧化锆中的一种或几种混合，所用的表面活性剂为亲水型有机硅。所述的亲水型有机硅为含羟基或醚基的有机硅。

为了解决上述第二目的，本发明的技术方案为：

一种生产所述金红石型钛白粉的设备，它包括表面处理锅，所述表面处理锅的底部呈倒椎体形状。通过对表面处理锅的改进，使包覆率达到98％以上，包覆层均匀致密性好。

本发明中钛白粉表面包膜方法包括复合包膜方法，即先进行无机包膜，再进行有机包膜。

(1)无机包膜：它的作用是让钛白粉与有机介质不直接接触，还可以起到屏蔽光催化的作用，增强二氧化钛的耐候性，耐化学和耐大气的侵蚀能力。其中氧化硅和氧化铝二元包膜，可根据其包膜比例不同或包膜次序不同，可改变其表面所带电荷，从而促进二氧化钛在各不同介质中的分散性；氧化锆包膜提高金红石型钛白粉的附着力和耐候性。

(2)有机包膜：通过添加表面活性剂，大大提高了二氧化钛颜料在各种分散介质中的湿润性、分散性和流动性，同时在二氧化钛颜料贮存期间还减少了水份的吸收，使颜料中絮凝颗粒、附聚物减少，使其还具备助磨功能，高耐候性、高分散性、高光泽。

有机包膜材料主要有以下四类：

①阳离子表面活性剂：包括三乙醇胺；

②非离子表面活性剂：包括三羟甲基丙烷；

③有机硅：a、憎水亲油型：包括硅油、聚甲基三氯硅氧烷；b、亲水型：包括含羟基或醚基的有机硅；

④其它类：包括羟基纤维素。

(3)复合包膜：将无机包膜和有机包膜方法同时使用，所得的金红石型钛白粉性能更佳。

钛白粉经复合包膜后，其产品性能得到了很大提高：

(1)表面自由与湿润性的改善：

由于表面处理后，表面积会加大：见表(经Al₂O₃、SiO₂表面处理)

由于其处理后，钛白粉表面积加大，会使其表面张力降低，从而提高其湿润性。同样可添加表面活性剂(湿润剂)也可降低表面张力，提高湿润性。

(2)表面电荷与分散性的影响