[发明专利]一种用于涂料的改性硫酸钡复合钛白粉及制备方法

说明书

本发明公开了一种用于涂料的改性硫酸钡复合钛白粉及制备方法。所述改性硫酸钡复合钛白粉由以下步骤制得：a、将硫酸钡、氨基硅烷偶联剂混合后对硫酸钡进行表面改性，加入有机溶剂分散均匀，制得硫酸钡悬浮液；b、制备马来酸酐丙酮溶液；c、将马来酸酐丙酮溶液加入到硫酸钡悬浮液中，搅拌加热反应后，加入乙酰丙酮、钛酸丁酯，超声处理，过滤、洗涤、干燥，即得用于涂料的改性硫酸钡复合钛白粉。所述方法具有以下有益效果：本发明利用马来酸酐对硫酸钡进行改性处理，使得硫酸钡的性能发生了变化，粘度、活化率等性能指标发生了变化，使得钛白粉能够均匀的包覆在纳米硫酸钡表面，进一步可以有效的分散到聚合物基质中，可广泛用于涂料中。

技术领域

本发明涉及涂料填料领域，具体涉及钛白粉的制备，尤其是涉及一种用于涂料的改性硫酸钡复合钛白粉及制备方法。

背景技术

钛白粉作为一种白色颜料，具备高遮盖力、高光洁度、高白度和强的耐候性，但由于生产成本较其它白色颜料高许多，以及钛矿资源的日益紧缺，使得其应用受到限制。如何降低钛白粉生产成本成了目前急需研究的课题。钛白粒子的颜料性能通过光学性能体现，光学性能主要取决于二氧化钛粒子的表面性质，因此，二氧化钛粒子内核对光学性能几乎没有贡献。如果能使用一种廉价易得的白色材料取代内核，则钛白单位成本将大大降低。复合钛白正是通过采用廉价的非金属矿物作为内核， 在其表面包覆一层二氧化钛粒子而制得。

目前各国都在研究和探索复合钛白粉（或称钛白粉的代用品），以降低其成本。近年来先后开发了以云母、高岭土、滑石、硅灰石、碳酸钙等为核心的复合钛白粉，分别用于化妆品、涂料和造纸等行业，满足中低端市场需求。目前，我国复合钛白粉的研究开发还处于初级阶段，产品性能不佳，一般只能代替钛白粉的 10%~ 30%。因此，对于钛白粉的生产的技术研究和应用广受关注。

专利申请号201310117981.3公开了一种复合钛白粉的制备方法，在轻质碳酸钙生产过程的碳化阶段，加入偏钛酸为钛源包覆剂，加入硅酸钠为粘结剂和无机包覆剂，过滤，水洗，干燥，粉碎，即得。采用此发明方法制备的复合钛白粉的白度、耐候性、遮盖力、吸油量等性能较好，且生产成本较低，只相当于普通锐钛型钛白粉的1/4，可广泛用于涂料、造纸等行业，具有良好的市场前景。

专利申请号201510161992.0公开了一种低吸油量钛白粉的制备方法，该方法包括以下步骤：将金红石型钛白粉、水和第一分散剂混合，得到浆料；将浆料进行砂磨，并任选地将经过砂磨后得到的物料进行稀释和升温；将步浆料与第二分散剂混合，然后进行第一熟化；在第一熟化后得到的物料中同时并流加入偏铝酸钠溶液和酸溶液，然后进行第二熟化；将第二熟化后得到的物料的pH值调节至7~7.8，然后进行第三熟化。通过此发明的方法得到的低吸油量钛白粉的分散性较好，吸油量较低。

专利申请号201611024203.X公开了一种复合钛白粉，所述复合钛白粉由以下重量份成分组成：超细沉淀硫酸钡50~90份；金红石型钛白粉10~50份；锐钛型钛白粉5~20份；复合型表面改性剂1~5份。此发明还提供了一种复合钛白粉的机械力化学制备方法，通过制浆、湿法球磨包覆、干燥和制样步骤制得所述复合钛白粉。此发明以沉淀硫酸钡和金红石型钛白粉为原料，添加适量表面改性剂，以湿法球磨方式实现沉淀硫酸钡表面包覆钛白粉颗粒从而得到复合粉体。

专利申请号201110099500.1公开了一种船舶涂料用钛白粉的制备方法，包括以下步骤：将偏钛酸煅烧得到钛白粉粗品制成TiO₂料浆，加入六偏磷酸钠；加热后加入含硅化合物，均化；c、TiO₂料浆的pH值调节至0.8~4；熟化后加入有机分散剂，再加入含铝化合物，然后均化；将TiO₂料浆的pH值调节至4~8；使TiO₂料浆熟化；将TiO₂料浆过滤，使滤饼的电阻率≥100Ω·m；然后干燥，再进行热处理；加入有机表面处理剂进行粉碎，即得。此发明先后制成纳米氧化硅溶胶和氧化铝溶胶，通过物理吸附和化学吸附在TiO₂粒子表面的形成一个致密包膜层，然后使包膜层牢固的化学沉积在粒子表面。