[发明专利]包覆硅氧化物的二氧化钛颜料及包覆工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种包覆硅氧化物的二氧化钛颜料及包覆工艺，尤其是一种硅氧化物包覆二氧化钛颜料的工艺。

背景技术

二氧化钛作为一种不透明的颜料，广泛的应用于涂料、油墨、造纸等领域作为颜料和遮盖剂，以及作为化纤的消光剂和化妆品的紫外光吸收剂。为了提高二氧化钛颜料的应用性能，一般都经过了无机化合物的处理，以提高其耐候性、白度、消色力和遮盖力等性能。

其中用于水性涂料或类似体系的二氧化钛颜料除应具有优异的颜料性能之外，理想的性能是具有高的干遮盖力，高的颜料利用率，和良好的水性体系分散性。为了提高颜料利用率而不明显降低成膜后的遮盖力，通常的做法是在涂料制作过程中加入适量的填料、改进润湿分散剂、充分分散均匀等。但是上述方法均存在难以完全分散、颜填料间混合不均匀、成品遮盖力随填料品质变化、配方难以控制等问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种包覆硅氧化物的二氧化钛颜料，比传统包覆层更厚而多孔，可以在二氧化钛颗粒间均匀的插入低折射率介质，提高颜料利用率，降低使用成本。

本发明的另一目的是提供一种包覆硅氧化物的二氧化钛颜料的包覆工艺，使得到的二氧化钛颜料在水性涂料或类似体系的应用中具有很高的干遮盖力和良好的分散性。

按照本发明提供的技术方案，所述包覆硅氧化物的二氧化钛颜料，特征是，在二氧化钛颗粒表面包覆一层硅氧化物，所述二氧化钛颗粒为金红石型或锐钛矿型二氧化钛颗粒，所述硅氧化物的含量为二氧化钛颗粒质量的3～6％。

所述硅氧化物为二氧化硅。

一种包覆硅氧化物的二氧化钛颜料的包覆工艺，特征是，包括以下工艺步骤：

(1)制备二氧化钛水悬浮液：将二氧化钛颗粒经辊压磨挤压成片状二氧化钛，辊压磨的压力为550～650kN；将片状二氧化钛用脱盐水润湿，片状二氧化钛与脱盐水的质量比为1∶1～2；再经胶体磨研磨得到二氧化钛水悬浮液，通过胶体磨的二氧化钛水悬浮液的流量为120～150L/min，所述二氧化钛水悬浮液的浓度为500～700g/L；

(2)向二氧化钛水悬浮液中加入分散剂，分散剂的加入量为二氧化钛颗粒质量的0.05％～1％，并以pH调节剂调节二氧化钛水悬浮液的pH值至8～11；

(3)在砂磨机上对步骤(2)得到的二氧化钛水悬浮液进行研磨，研磨时间为15～25分钟；

(4)将步骤(3)处理得到的二氧化钛水悬浮液用脱盐水稀释至浓度为250～350g/L；

(5)将步骤(4)得到的二氧化钛水悬浮液加热到50～80℃；

(6)向步骤(5)得到的二氧化钛水悬浮液中加入硅包覆剂，进行搅拌以充分分散，搅拌速度为70～80转/分钟，搅拌时间为1～2小时，搅拌时的温度为50～80℃；所述硅包覆剂的加入量为二氧化钛颗粒质量的3～6％；

(7)将步骤(6)得到的二氧化钛水悬浮液在搅拌的条件下进行熟化，搅拌速度为70～80转/分钟，熟化温度为50～80℃，熟化时间为1～2小时；

(8)向步骤(7)得到的二氧化钛水悬浮液中加入pH调节剂调节pH值为8～9.5；

(9)将步骤(8)得到的二氧化钛水悬浮液在搅拌的条件下进行熟化，搅拌速度为70～80转/分钟，熟化温度为50～80℃，熟化时间为1～2小时；

(10)将步骤(9)得到的二氧化钛水悬浮液用pH调节剂调节pH值为6.5～7.5；

(11)将步骤(10)得到的二氧化钛水悬浮液在搅拌的条件下进行熟化，搅拌速度为70～80转/分钟，熟化温度为50～80℃，熟化时间为1～2小时，即得到包覆硅氧化物的二氧化钛颜料的水悬浮液。

所述分散剂为磷酸盐或硅酸盐。所述磷酸盐为六偏磷酸钠，硅酸盐为硅酸钠。

所述硅包覆剂为可水解的硅化合物中的一种或几种的混合物。

所述硅包覆剂为硅酸钠、水合硅酸钠或硅烷中的一种或几种的混合物。

步骤(2)中的pH调节剂为质量百分浓度为10～20％的氢氧化钠溶液。

步骤(8)、步骤(10)中的pH调节剂为质量百分浓度为10～20％的硫酸溶液。