[发明专利]一种特殊的提高钛白粉耐候性的制备方法

说明书

本发明属于钛白粉制备技术领域，公开了一种特殊的提高钛白粉耐候性的制备方法，包括以下步骤：1）制备钛白粉料浆，加入硅酸盐溶液，包覆第一层硅膜；2）将包覆硅膜后料浆的pH值调节为2‑4，均化，同时加入FeSO₄溶液和稀碱溶液，并维持料浆的pH值为2‑4，然后均化；3）再加入硅酸盐溶液，包覆第二层硅膜；4）同时加入铝盐溶液和稀酸或稀碱溶液，包覆铝膜；5）包覆铝膜后的料浆经水洗、闪蒸、汽粉，得到钛白粉成品。本发明制得的钛白粉耐候性较高，且分散性和配方适用性较优。

技术领域

本发明属于钛白粉制备技术领域，具体涉及一种特殊的提高钛白粉耐候性的制备方法。

背景技术

作为重要的无机化工原料，二氧化钛的化学性质稳定，是一种比较重要的具有高遮盖力的白色颜料，主要应用于塑料、涂料、造纸、油墨。钛白粉具有较高的耐热性与耐候性，广泛应用于涂料、化妆品、塑料、陶瓷等领域。尤其是在涂料工业，应用极其广泛，占全部白色颜料使用量的80%。

在钛白粉的各种工业应用中，耐候性极为重要。耐候性是指含有二氧化钛颜料的有机介质（如涂膜）经过阳光直射和风吹雨淋等干扰之后，能够耐受褪色、粉化、黄变等一系列老化现象的能力。但由于二氧化钛本身的晶格缺陷，含有很多光化学活点，在外界侵袭之下，发生光催化反应，降低颜料的耐候性能。因此，需要对二氧化钛进行表面处理以堵塞其光活化点，避免二氧化钛与外界直接接触，从而提高耐候性。

提高耐候性的表面处理方法多为硅铝包膜或者锆铝包膜。氧化硅膜在包覆过程中受诸多因素的影响，二氧化钛粒子包覆不完全，裸露在外，使耐候性大打折扣，包覆量高可以回避这一缺点，但在提高耐候性的同时牺牲了配方适用性，从而使其应用受限；氧化锆因高昂的锆原料成本限制，一般包覆量较少，难以达到较佳的耐候性。

发明内容

针对上述情况，本发明的发明人经研究发现将硫酸法钛白的副产物硫酸亚铁用作钛白粉的包膜剂，在一定程度上可以提高产品的耐候性，另一方面也可以降低包膜剂成本，从而实现硫酸法钛白粉工艺的可持续循环产业链。

基于上述发现，本发明的目的是提供一种特殊的提高钛白粉耐候性的制备方法，降低二氧化钛光化学活性，提高产品的耐候性，而且还能提高钛白粉应用体系的光泽度和分散性。

一种特殊的提高钛白粉耐候性的制备方法，包括以下步骤：

1）制备钛白粉料浆，加入硅酸盐溶液，包覆第一层硅膜；

2）将包覆硅膜后料浆的pH值调节为2-4，均化，同时加入FeSO₄溶液和稀碱溶液，并维持料浆的pH值为2-4，然后均化；

3）再加入硅酸盐溶液，包覆第二层硅膜；

4）同时加入铝盐溶液和稀酸或稀碱溶液，包覆铝膜；

5）包覆铝膜后的料浆经水洗、闪蒸、汽粉，得到钛白粉成品。

优选地，步骤1）中，以TiO₂计，所述钛白粉料浆的浓度为200-800g/L，pH值为7-11。

优选地，所述钛白粉料浆中的钛白粉基料为硫酸法钛白粉或氯化法钛白粉，其粒子大小为0.15-0.50μm。

本发明中，钛白粉料浆的制备采用常规的方法，包括钛白粉基料粉碎、湿磨、砂磨、稀释等过程。

根据本发明，步骤1）中，第一层硅膜的包覆可选用本领域的常规方法进行。优选地，将料浆升温至80-90℃，加入以SiO₂计，浓度为80-200g/L的Na₂SiO₃溶液，其加入量占TiO₂总量的0.1-0.5wt%，加入时间为15min，然后均化15min。这里的加入量也是以SiO₂计的。