[发明专利]塑料型材专用二氧化钛制备方法

说明书

本发明提供了一种塑料型材专用二氧化钛的制备方法，将工业钛白粉依次进行粉碎、筛分处理，对处理后的钛白粉在流化床中进行SiO₂无机包覆，再进行有机表面改性，制得塑料型材专用二氧化钛。有效的提高了二氧化钛的耐热性、耐光性、改善了二氧化钛在塑料加工过程中的塑化性能。同时，制备的塑料型材力学性能更优。

技术领域

本发明涉及塑料领域，具体的涉及一种塑料型材专用二氧化钛制备方法。

背景技术

二氧化钛俗称钛白粉，是最佳的白色颜料，具有白度极高、消色力强、不透明性和化学稳定性好的优点，广泛应用于涂料、塑料、陶瓷和造纸等行业。但由于钛白粉颗粒本身具有光催化活性，使含钛白粉的塑料制品在波长小于387.5nm的光波中生成高化学活性的过氧化物和自由基，导致塑料发生氧化降解并加速塑料老化，具有耐候性差的严重缺陷。表面进行无机包覆处理的改性钛白粉用于塑料制品时，有利于钛白粉颗粒表面与塑料制品有机物隔开，大幅度降低钛白粉的光催化活性，有效提高塑料制品耐候性。目前，钛白粉的改性分为湿法和干法两种：湿法即将钛白粉分散成悬浮液，然后对其表面进行无机包膜和有机包膜；干法即直接对粉体状的二氧化钛进行包膜。

中国专利CN101602897A公开了塑料和涂料用钛白粉表面处理的改性方法，将钛白粉在离子型聚丙烯酰胺水溶液中分散，无机复合氧化物和有机化合物的双层包覆，陈化，过滤，干燥等。无机内层包膜采用溶胶-凝胶的方法包覆氧化硅与氧化铝，或者氧化铝与氧化锆，有机外层包覆是极性化学键吸附，两层包覆均在溶液中进行。

中国专利CN101870829A公开了PVC塑料型材用钛白粉有机包膜技术，通过湿法(醋酸乙酯为稀释剂将有机硅材料进行混合)，对钛白粉进行表面改性处理，能够提高钛白粉在塑料型材生产体系中的耐黄性能和加工方便性。

中国专利CN102216398A公开了应用于塑料的经表面处理的二氧化钛颜料及其制备方法，将TiO₂制成水悬浮液，用NaOH调PH至11，在搅拌下添加SiO₂，调节PH至4，继续在搅拌下，添加呈铝酸钠的0.4重量％的Al₂O₃，，通过平行添加HCl将PH维持在4，继续搅拌15min后，用呈铝酸钠的0.1重量％的Al₂O₃将PH调整至5.5，继续搅拌30min，过滤，干燥，通过蒸汽研磨的方式继续包覆有机层。

中国专利CN103013184A公开了一种塑料色母粒专用型二氧化钛颜料的制备方法，采用将二氧化钛初品配制成二氧化铁浆料，用碱性溶液调节pH值，加入磷酸盐或磷酸，分散并研磨处理，加热升温，加入酸性铝盐化合物或碱性铝盐化合物，同时加入无机酸或无机碱，维持浆料pH值，熟化，在二氧化钛粒子表面形成第一层水合氧化铝包覆层；继续加入无机酸或无机碱，调节pH值，熟化；用去离子水洗，过滤；向滤饼中加入改性聚硅氧烷，高速分散，使得在水合氧化铝包覆层上形成第二层有机硅包覆层，干燥、气流粉碎处理，得塑料色母粒专用型二氧化铁颜料。

总之，湿法的工艺流程一般为：制浆－分散－添加包覆浆料－调节PH－熟化－干燥－粉碎－包装。如果多次包覆不仅工艺复杂，增大了生产的操作量，不利于提高生产效率，而且湿法处理过程中存在有较多的能源及物料的浪费，尤其在浆料中进行多层包覆时，多次调解PH值，多层包覆相互影响，包覆效果差。此外，因为采用常规的水合氧化铝这类无机物包膜的钛白粉，在相对湿度60％时，其吸附平衡水在1％左右，当塑料在高温挤出加工时，水分蒸发会导致光滑的塑料表面出现气孔。

现有技术采用干法包膜时，改性剂与TiO₂颗粒结合力较差，容易脱离、易团聚，且改性工艺复杂、条件苛刻。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容