[发明专利]钛白粉包膜方法、具有包膜的钛白粉以及涂料

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，具体地，涉及钛白粉包膜方法、具有包膜的钛白粉以及包含该具有包膜的钛白粉的涂料。

背景技术

氧化钛，又称为钛白粉，是一种卓越的白色颜料，能够广泛应用于涂料、塑料、造纸、油墨、催化剂以及高档化妆品领域。但是，氧化钛具有很强的光化学活性，极易引发应用体系中的有机介质分子繁盛断键和降解，从而产生粉化、失光等现象。基于以上原因，人们常常对氧化钛进行表面处理，从而发展出多种钛白粉包膜工艺。

然而，现阶段的钛白粉包膜工艺仍有待改进。

发明内容

本发明是基于发明人的下列发现而完成的：

根据表面处理剂的性质，现阶段的钛白粉表面处理方法（钛白粉包膜工艺）可以分为无机表面处理、有机表面处理和复合处理。其中，无机表面处理能够在钛白粉表面包覆一层无机膜层，有机表面处理能够在钛白粉表面包覆一层有机膜层，而复合处理能够在钛白粉表面由内向外依次沉积无机膜层和有机膜层，从而使钛白粉同时具有无机膜层和有机膜层。

然而，发明人发现，上述现阶段的钛白粉包膜工艺分别具有如下缺陷：

1、无机表面处理：工艺繁杂、能耗高、产品收率较低，获得的具有无机包膜的钛白粉聚集度过高、分散性较差，具体地：a、包膜是在液相条件下进行的，因而会引入更多的氢键，从而会增加钛白粉的聚集，之后更需要进行烘干处理，而这将导致改性钛白粉的聚集现象更加严重；b、进一步，为了降低上述聚集问题，还需要引入高能分散步骤，从而会增加能耗和工艺复杂度，降低产品收率；c、由于包膜是在一定PH值条件下通过溶胶凝胶或者沉淀方法获得的，则必须经多次洗涤才能达到对产品的中性PH要求，使得工艺复杂；d、由于包膜工艺需要添加很多吸附离子，则必须经多次洗涤才能去除吸附的离子，使得工艺复杂、成本较高、产品收率较低，且造成了资源浪费。

2、有机表面处理：采用干法包膜时，有机表面处理剂与二氧化钛颗粒结合力较差，容易脱离；采用湿法包膜时，该过程于水相中进行，而传统的有机表面处理剂一般不溶于水，因而有机表面处理剂与二氧化钛颗粒的结合力仍相对较弱，包膜后的有机膜层容易脱离，尤其是，在油性体系中有机表面处理剂容易被萃取而与钛白粉分离，使得具有包膜的钛白粉（也可以称为“改性钛白粉”）在油性体系中分散型很差。

3、复合处理：虽然能够使钛白粉同时具有无机膜层和有机膜层，但因其兼具上述无机表面处理和有机表面处理过程，则工艺更加繁杂，成本更高。

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种工艺简单、成本较低且能够获得兼具无机膜层和有机膜层的改性钛白粉的钛白粉包膜方法。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种钛白粉包膜方法。根据本发明的实施例，该方法包括：利用有机溶剂和水，使有机铝化合物发生不完全水解，以便获得铝溶胶；以及将钛白粉与该铝溶胶接触，以便获得具有包膜的钛白粉。发明人惊奇地发现，该方法工序简单，所需材料设备少、成本低，且能够一次性引入无机和有机两种膜层，即，利用本发明的钛白粉包膜方法，能够使制备获得的改性钛白粉同时具有无机包膜和有机包膜，从而该改性钛白粉的耐候性、附着力、分散性、湿润性、流动性均优异。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种具有包膜的钛白粉。根据本发明的实施例，该具有包膜的钛白粉是通过前面所述的本发明的钛白粉包膜方法获得的。发明人惊奇地发现，本发明的具有包膜的钛白粉（在本文中有时也称为“改性钛白粉”）同时具有无机包膜和有机包膜，光泽度好，耐候性、附着力、分散性、湿润性及流动性均优异，并且生产成本非常低。

根据本发明的又一方面，本发明还提供了一种涂料。根据本发明的实施例，该涂料包含前面所述的本发明的具有包膜的钛白粉。根据本发明的实施例，本发明的涂料光泽度及分散型较好。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1显示了根据本发明一个实施例的钛白粉包膜方法的流程示意图；

图2显示了根据本发明一个实施例的具有包膜的钛白粉的包覆结构示意图；

图3显示了实施例1中制备获得的本发明的具有包膜的钛白粉的XPS检测结果图。

具体实施方式