[发明专利]一种复合碳酸钙-钛白粉的制备方法

说明书

本发明提供了一种复合碳酸钙‑钛白粉的制备方法，其包括如下步骤：将分散剂加入碳酸钙浆液，并充分混合；将包覆剂加入钛白粉浆液，并进行快速和充分搅拌使得包覆剂均匀包覆在纳米钛白粉微粒表面；将钛白粉混合液缓慢倒入碳酸钙混合液中，将碳酸钙‑钛白粉混合液进行加热，并快速搅拌，充分反应后进行固液分离获得固态混合物；对固态混合物进行过滤、洗涤、烘干后得到碳酸钙粉体表面均匀附着钛白粉细小颗粒的成品，即得到碳酸钙‑钛白粉复合产品。本发明复合材料表面活化能高，具有较强的化学活性、氧化能力以及羟基存在，适合作为化工填料在造纸、涂料等领域应用，加填比例高、加填效果好。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，尤其是涉及一种复合碳酸钙-钛白粉的制备方法。

背景技术

纳米二氧化钛(TiO₂)作为一种光催化剂，是一种性能优良的N型半导体材料，可以充分利用太阳能，既高效节能又环保，并且在发生反应时表现出较好的光稳定性和较高的反应活性，无毒，无二次污染，是当前应用前景最为广阔的纳米功能材料。被广泛应用于废水处理、空气净化、杀菌消毒、医疗技术和制备环保型材料等领域。

碳酸钙作为一种重要的无机化工原料,具有资源储量丰富、无毒、无味、性能优良等特性，广泛应用于涂料、塑料、造纸、橡胶、油墨等领域。尤其是在涂料领域中，碳酸钙受到越来越多的关注，在水性涂料行业碳酸钙能防止涂料沉降，使涂料分散性好，光泽度高，而且碳酸钙在水性涂料中的用量占20％—60％。在涂料中碳酸钙不仅起到骨架作用，还能够增加涂膜厚度，提高涂层的耐磨性，明显地提高了涂料的附着力。将碳酸钙加入涂料中，可以改变涂料的流变性、涂层的韧性、耐水性、耐候性、稳定性。

但目前碳酸钙还存在遮盖力不强、在长时间的日光照射下容易出现粉化现象等缺陷，这限制了碳酸钙的应用范围。另外，碳酸钙的白度不高，无法用作涂料中的颜料助剂。

专利CN101302359A提供了一种复合钛白粉的制备方法，其特征是以硅酸钠作为粘结剂和包膜剂，在轻质碳酸钙表面镶嵌二氧化钛颗粒。此方法实现了碳酸钙的包覆与二氧化钛的包膜在碳酸化反应过程中的分步完成，但是此方法添加的二氧化钛量偏大，提高了生产成本，而且此技术操作过程复杂，实现产业化面临着一定的困难。专利CN1444543A和CN103897438A提供了一种二氧化钛—碳酸钙复合粒子的制备方法，其特征是通过碳化反应将二氧化钛粒子直接包覆到碳酸钙的表面，其制备过程是在搅拌下向氢氧化钙浆料中通入二氧化碳和空气的混合物直到浆料的pH值为7。上述专利率先提出了利用碳化法制备二氧化钛—碳酸钙复合粒子的技术，实现了二氧化钛在碳酸钙表面的部分包覆，提高了产品的白度。但此方法制备的二氧化钛—碳酸钙复合粒子存在复合粒子不稳定、二氧化钛容易剥离及碳酸钙的包覆率不高等现象。专利CN103194089提供了一种复合钛白粉的制备方法，其特征是以偏钛酸作为钛源包覆剂，加入硅酸钠为粘结剂和包覆剂，经抽滤，水洗，干燥，粉碎得到复合钛白粉。此发明将二氧化钦的原料由商品型二氧化钛改为偏钛酸，降低了生产成本且在制备过程中完成了碳酸钙先包覆与二氧化钛后包膜，但由于二氧化钦和碳酸钙的比重相差较大，使得产品中碳酸钙的包覆率差别也很大而且偏钛酸粒径为几十纳米，易于团聚，可能会使得二次团聚后的偏钛酸粒子与碳酸钙的结合不够牢固，而且所需的干燥的温度较高，时间较长。另外，此发明的硫酸法制备偏钦酸过程会对环境造成一定的污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合碳酸钙-钛白粉的制备方法，以解决现有技术中存在的至少一个上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种复合碳酸钙-钛白粉的制备方法，包括如下步骤：

步骤S10.将分散剂加入碳酸钙浆液，并充分混合，得到碳酸钙均匀分散的碳酸钙混合液；

步骤S20.将包覆剂加入钛白粉浆液，并进行快速和充分搅拌使得包覆剂均匀包覆在纳米钛白粉微粒表面，得到均匀分散的钛白粉混合液；