本申請涉及鈦白粉制備的，更具體地說，涉及一種高亮白銳鈦型二氧化鈦顏料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、鈦白粉是性能較好的白色顏料，同時也是重要的化工原料，因其優(yōu)良的光學(xué)性能、穩(wěn)定的化學(xué)性能、高折射率及良好的遮蓋力，廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、造紙、油墨等領(lǐng)域。

2、隨著塑料樹脂和再生塑料行業(yè)的快速發(fā)展(目前再生塑料在紡織、汽車、包裝、消費類電子產(chǎn)品等方面應(yīng)用廣泛)，若鈦白粉出現(xiàn)色相、白度、體系相融性以及耐溫黃變等指標(biāo)不好，將導(dǎo)致塑料產(chǎn)品發(fā)黃、添加量增加，回收再利用塑料分離與重復(fù)使用生產(chǎn)加工時生產(chǎn)成本增加等情況發(fā)生。鈦白粉主要分為銳鈦型和金紅石型兩種，金紅石型具有耐候性更好、不易黃變的特性，而銳鈦型白度較高，更適用于塑料制品。因此對純度高、藍(lán)色相、高白度、易分散的銳鈦型二氧化鈦產(chǎn)品需求越來越多。

3、目前的銳鈦型二氧化鈦生產(chǎn)過程中，在水洗、結(jié)晶工藝中添加高效的還原劑、增加水洗層級等來降低半成品的總鐵雜質(zhì)含量，造成產(chǎn)品白度穩(wěn)定性和著色力不能滿足需要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了提高銳鈦型二氧化鈦的白度穩(wěn)定性和著色力，本申請?zhí)峁┮环N高亮白銳鈦型二氧化鈦顏料及其制備方法。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N高亮白銳鈦型二氧化鈦顏料制備方法，主要包括以下步驟：

3、s1、向60-65℃的水中加入硫酸氧鈦，以2.3-3.5℃/min的速度升溫至95-97℃進(jìn)行水解，水解過程中調(diào)體系ph為2.2-2.4后加入銳鈦型晶種，使晶種在體系中的質(zhì)量濃度為0.55-0.65％，水解反應(yīng)結(jié)束后過濾去除濾液，得到偏酸鈦；

4、s2、向水中加入偏酸鈦進(jìn)行打漿分散，在打漿過程中加入還原劑，使還原劑在漿料中的質(zhì)量濃度為0.18-0.20％，還原劑為鋁粉、三價鈦、有機(jī)還原劑s-200中的一種；

5、再經(jīng)硫酸酸洗、干燥，得到粗品；

6、s3、將粗品和改性劑共混，研磨、篩分，得到改性粗品；

7、s4、將改性粗品與金屬鹽共混，進(jìn)行氣流粉碎，即得。

8、通過采用上述技術(shù)方案：一是通過對偏鈦酸粒子特性產(chǎn)生影響的鈦液水解工藝及參數(shù)研究摸索試驗與改進(jìn)，包括水解溫度、升溫速度、晶種等，兼顧二氧化鈦具有的藍(lán)色相與消色力兩方面的指標(biāo)基礎(chǔ)。二是通過進(jìn)一步優(yōu)化偏鈦酸洗滌、結(jié)晶工藝，及優(yōu)化選擇還原劑等措施，使偏鈦酸中雜質(zhì)含量低、純度高、白度更好，降低雜質(zhì)fe含量，提高二氧化鈦純度含量98.5-98.7％，使二氧化鈦干粉亮度達(dá)到98.85-98.91％。

9、綜上使所制銳鈦型二氧化鈦產(chǎn)品相較于市售產(chǎn)品具有更高的亮度、白度穩(wěn)定性、著色力和在樹脂體系中相融性、分散性和加工流動性能。

10、可選的，所述硫酸氧鈦為硫酸法生產(chǎn)工藝中制取的并經(jīng)過沉降分離、精濾后的硫酸氧鈦，其鐵含量以fe2o3質(zhì)量計為40ppm。

11、通過采用上述技術(shù)方案：本工藝可以將硫酸氧鈦中較高雜質(zhì)鐵含量進(jìn)一步有效降低，為后續(xù)水解提供更好的白度基礎(chǔ)。

12、可選的，所述升溫速度為3.5℃/min，水解溫度為95℃。

13、通過采用上述技術(shù)方案：當(dāng)水解條件處于上述范圍內(nèi)時，產(chǎn)品的白度穩(wěn)定性和著色力更好。

14、可選的，所述偏酸鈦，tio2濃度為41-43％。

15、通過采用上述技術(shù)方案：當(dāng)以tio2濃度處于上述范圍內(nèi)的偏酸鈦進(jìn)行后續(xù)步驟時，所制產(chǎn)品的白度穩(wěn)定性和著色力更好。

16、可選的，所述改性劑為硬脂酸鹽、磷酸鹽、多元醇和胺鹽中的一種。

17、通過采用上述技術(shù)方案：采用上述物質(zhì)對粗品進(jìn)行表面改性，提高產(chǎn)品分散性，防止粒子二次團(tuán)聚、并提高本產(chǎn)品在塑料體系相融性、亮度、分散性以及加工流動性能，最終得到滿足在塑料樹脂中應(yīng)用高亮白易分散性能銳鈦型二氧化鈦產(chǎn)品。

18、可選的，所述改性劑的加入量為粗品中tio2質(zhì)量的0.25-0.45％。

19、通過采用上述技術(shù)方案：當(dāng)改性劑的用量處于上述范圍內(nèi)時，所制產(chǎn)品在塑料體系相融性、亮度、分散性以及加工流動性能最佳。

20、可選的，所述金屬鹽為氧化鋅、高嶺土、硅微粉、硫酸鋇中的一種。

21、通過采用上述技術(shù)方案：金屬鹽與改性粗品共同進(jìn)行氣流粉碎后，所制產(chǎn)品在塑料制品中的亮度提高，并能保留著色顏料的鮮艷度和色調(diào)，還能改善塑料制品耐熱性、耐磨性、耐藥性和耐水性。

22、可選的，所述金屬鹽的加入量為改性粗品中tio2質(zhì)量的3.5-4.5％。

23、通過采用上述技術(shù)方案：當(dāng)金屬鹽的加入量處于上述范圍內(nèi)時，所制產(chǎn)品的性能最佳。

24、第二方面，本申請?zhí)峁┮环N銳鈦型二氧化鈦顏料，由上述所述的高亮白銳鈦型二氧化鈦顏料制備方法制備獲得。

25、通過采用上述技術(shù)方案：經(jīng)由上述制備方法制的銳鈦型二氧化鈦，其本身干粉白度高達(dá)98.48％以上，比市售產(chǎn)品高，而且加入到塑料體系中后，黃變小，能夠保障塑料制品的白度維持在94.25％以上，遠(yuǎn)高于含有市售產(chǎn)品的塑料制品白度89.92％，表明其更適用于塑料樹脂體系，且相較于市售產(chǎn)品具有更高的亮度、白度穩(wěn)定性、著色力和在樹脂體系中相融性、分散性和加工流動性能。

26、可選的，其tio2含量為98.5-98.7wt％，雜質(zhì)fe含量為13-20ppm，干粉亮度為98.85-98.91％。

27、綜上所述，本申請具有以下有益效果：

28、1、本申請通過對水解工藝中的溫度、升溫速度、晶種等條件的限定，兼顧二氧化鈦應(yīng)具有的藍(lán)色相和消色力兩方面指標(biāo)基礎(chǔ)，通過優(yōu)化偏酸鈦洗滌結(jié)晶工藝以及還原劑，降低雜質(zhì)鐵含量、提高純度，使二氧化鈦相較于市售產(chǎn)品而言具有更高的白度穩(wěn)定性和著色力，可更好的用于塑料制品中；

29、2、本申請中以tio2濃度處于上述范圍內(nèi)的偏酸鈦進(jìn)行后續(xù)步驟，所制產(chǎn)品的白度穩(wěn)定性和著色力更好；

30、3、本申請制得銳鈦型二氧化鈦粗品后是以硬脂酸鹽等物質(zhì)進(jìn)行研磨和表面改性，再以超細(xì)沉淀硫酸鋇等進(jìn)行應(yīng)用性能提升，并通過在氣流機(jī)中進(jìn)一步粉碎和粒徑整合，提高產(chǎn)品亮度、分散性，防止粒子二次團(tuán)聚、并提高本產(chǎn)品在塑料體系中相融性、亮度、分散性以及加工流動性能；因所制產(chǎn)品在塑料制品中的亮度提高，并能保留著色顏料的鮮艷度和色調(diào)，還能改善塑料制品耐熱性、耐磨性、耐腐蝕性和耐水性。

技術(shù)特征：

1.一種高亮白銳鈦型二氧化鈦顏料及其制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高亮白銳鈦型二氧化鈦的制備方法，其特征在于：所述升溫速度為3.5℃/min，水解溫度為95℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高亮白銳鈦型二氧化鈦顏料制備方法，其特征在于：所述偏酸鈦，tio2濃度為41-43%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高亮白銳鈦型二氧化鈦顏料制備方法，其特征在于：所述硫酸氧鈦為硫酸法生產(chǎn)工藝中制取的并經(jīng)過沉降分離、精濾后的硫酸氧鈦，其雜質(zhì)鐵含量以fe2o3質(zhì)量計為40ppm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高亮白銳鈦型二氧化鈦的制備方法，其特征在于：所述改性劑為硬脂酸鹽、磷酸鹽、多元醇和胺鹽中的一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高亮白銳鈦型二氧化鈦的制備方法，其特征在于：所述改性劑的加入量為粗品中tio2質(zhì)量的0.25-0.45%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高亮白銳鈦型二氧化鈦顏料制備方法，其特征在于：所述金屬鹽為氧化鋅、高嶺土、硅微粉、硫酸鋇中的一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高亮白銳鈦型二氧化鈦顏料制備方法，其特征在于：所述金屬鹽的加入量為改性粗品中tio2質(zhì)量的3.5-4.5%。

9.一種銳鈦型二氧化鈦，其特征在于：由權(quán)利要求1-8任一項所述的高亮白銳鈦型二氧化鈦顏料制備方法制備獲得。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的銳鈦型二氧化鈦，其特征在于：其tio2含量為98.5-98.7wt%，雜質(zhì)fe含量以fe2o3質(zhì)量計為13-20ppm，干粉亮度為98.85-98.91%。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及鈦白粉制備的技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種高亮白銳鈦型二氧化鈦顏料及其制備方法。一種高亮白銳鈦型二氧化鈦顏料及其制備方法為：向60?65℃的水中加入硫酸氧鈦，以2.3?3.5℃/min的速度升溫至95?97℃進(jìn)行水解，水解過程中調(diào)體系pH為2.2?2.4后加入銳鈦型晶種，水解反應(yīng)結(jié)束后過濾去除濾液，得到偏酸鈦；向水中加入偏酸鈦進(jìn)行打漿分散，在打漿過程中加入還原劑；再經(jīng)硫酸酸洗、干燥，得到粗品；將粗品和改性劑共混，研磨、篩分，得到改性粗品；將改性粗品與金屬鹽進(jìn)行氣流粉碎，即得。本申請的一種高亮白銳鈦型二氧化鈦顏料制備方法，使產(chǎn)品具有更高的白度、穩(wěn)定性和著色力，更適合于在塑料體系中。

技術(shù)研發(fā)人員：馬恩泉,林飛飛,姚榮海,張洪豪,張少華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海顏鈦實業(yè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10