專利名稱：：一種具有高遮蓋力的無機(jī)復(fù)合白色顏料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種具有高遮蓋力和高白度的無機(jī)復(fù)合白色顏料的制備方法，屬于材料科學(xué)與工程領(lǐng)域或無機(jī)化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：無機(jī)顏料具有良好的耐高溫性能、化學(xué)穩(wěn)定性、耐候性等，是重要的功能性顏料之一。無機(jī)顏料中的鈦白粉(主要成分為TiO》，特別是金紅石型鈦白粉，遮蓋力和白度高，化學(xué)穩(wěn)定性和耐候性好，廣泛應(yīng)用于涂料、油墨、塑料、皮革、織物、化妝品等領(lǐng)域，是迄今應(yīng)用性能最佳、應(yīng)用最為廣泛的高性能白色無機(jī)顏料。隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，鈦白粉市場(chǎng)需求量逐年上升。但是，鈦白粉生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，無論是采用氯化法還是硫酸法生產(chǎn)，生產(chǎn)過程均產(chǎn)生大量的廢氣和廢水，對(duì)環(huán)境形成較重的負(fù)荷。為了滿足市場(chǎng)對(duì)鈦白粉需求量的強(qiáng)勁增長(zhǎng)，需要大量投資建設(shè)鈦白粉生產(chǎn)廠，一方面導(dǎo)致鈦白粉生產(chǎn)原料的緊張，另一方面對(duì)環(huán)境造成的負(fù)荷也越來越重。因此，研發(fā)一種遮蓋力和白度與鈦白粉相近，耐候性好、可以代替鈦白粉且生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單的白色無機(jī)顏料一直是相關(guān)科研人員努力的目標(biāo)。近十年來，科研人員做了很多努力，如用部分高白度的煅燒高嶺土、高檔滑石粉、片狀硅酸鋁替代鈦白粉；但是，這些粉體的白度雖然較高，化學(xué)穩(wěn)地性也較好，但遮蓋力不及鈦白粉。近年來，科研人員也嘗試采用化學(xué)方法在煅燒高嶺土、滑石等粉體表面包覆TiO"但是，以四氯化鈦或硫酸氧鈦為包覆原料的化學(xué)沉淀包覆方法，生產(chǎn)成本高，用水量大，同時(shí)產(chǎn)生大量的廢水，在生產(chǎn)成本和環(huán)保方面沒有優(yōu)勢(shì)。因此，目前還沒有一種無機(jī)顏料或復(fù)合無機(jī)顏料在性能上，特別是在遮蓋力指標(biāo)上能夠達(dá)到鈦白粉的指標(biāo)。本項(xiàng)發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有鈦白粉替代顏料的不足，提供一種具有高遮蓋力和高白度的無機(jī)復(fù)合白色顏料的制備方法，這種無機(jī)復(fù)合白色顏料由鈦白粉和白色硅酸鹽礦物經(jīng)過物理方法復(fù)合而成，不僅其粒度、遮蓋力、白度等性能指標(biāo)達(dá)到或接近鈦白粉，而且生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過程沒有環(huán)境污染。
發(fā)明內(nèi)容以鈦白粉和白色礦粉或復(fù)合白色礦粉為原料，以濕法超細(xì)攪拌磨或砂磨機(jī)為復(fù)合設(shè)備，通過加入一定量的pH調(diào)整劑和分散劑對(duì)鈦白粉和白色礦粉進(jìn)行分段濕式超細(xì)研磨和復(fù)合，然后將超細(xì)研磨復(fù)合后的漿料進(jìn)行干燥和機(jī)械分散解聚，即得到高遮蓋力和高白度的無機(jī)復(fù)合白色顏料。其工藝步驟如下(1)將鈦白粉原料加入一定量的水、分散劑調(diào)成漿料，給入濕法超細(xì)攪拌磨或砂磨機(jī)中進(jìn)行超細(xì)研磨，將鈦白粉的平均粒度或中位粒徑D5。研磨至0.5i！m左右，負(fù)累積粒度D97《2iim;(2)將白色礦粉原料加入一定量的水、分散劑調(diào)成漿料，待用；(3)在已超細(xì)研磨至平均粒度或中位粒徑Ds。0.5Pm左右，負(fù)累積粒度097《2ym的鈦白粉漿料中加入一定量上述工藝步驟(2)中配制的白色礦粉漿料進(jìn)行混合，并添加pH調(diào)整劑，將混合漿料的pH調(diào)整到一定范圍后在濕法超細(xì)攪拌磨或砂磨機(jī)中進(jìn)行超細(xì)研磨復(fù)合，將鈦白粉與白色礦粉復(fù)合粉體的平均粒度或中位粒徑D5。研磨至0.5ym左右，負(fù)累積粒度D97<3iim;(4)將超細(xì)研磨復(fù)合后的漿料進(jìn)行濃縮、過濾、干燥、打散解聚。上述工藝步驟(1)所述的將鈦白粉原料加入一定量的水、分散劑調(diào)成漿料，給入濕法超細(xì)攪拌磨或砂磨機(jī)中進(jìn)行超細(xì)研磨，其特征是，漿料中鈦白粉的質(zhì)量濃度為25%55%;分散劑為聚丙烯酸鹽類分散劑，用量為鈦白粉質(zhì)量的0.2%0.8%;上述工藝步驟(2)中所述的將白色礦粉原料加入一定量的水、分散劑調(diào)成漿料，其特征是，漿料中白色礦粉的質(zhì)量濃度為40%70%;分散劑為聚羧酸鹽類分散劑，用量為鈦白粉質(zhì)量的O.2%0.8%;上述工藝步驟(3)所述的在已超細(xì)研磨至平均粒度或中位粒徑05。0.5iim左右，負(fù)累積粒度097《2ym的鈦白粉漿料中加入一定量上述工藝步驟(2)配制的白色礦粉漿料進(jìn)行混合，并添加PH調(diào)整劑，將混合漿料的pH調(diào)整到一定范圍后在濕法超細(xì)攪拌磨或砂磨機(jī)中進(jìn)行超細(xì)研磨復(fù)合，其特征是白色礦粉與鈦白粉的質(zhì)量配比為白色礦粉鈦白粉=0.250.75:0.750.25;漿料的pH為3.07.0;pH調(diào)整劑為冰醋酸或硫酸、鹽酸。上述工藝步驟(3)中添加pH調(diào)整劑調(diào)節(jié)混合漿料pH的目的是調(diào)節(jié)漿料中鈦白粉粒子和白色礦粉粒子表面的電性，使二者的表面電性相異。采用本發(fā)明方法制備的無機(jī)復(fù)合白色顏料，其粒度、白度、遮蓋力等性能指標(biāo)與鈦白粉的粒度、白度和遮蓋力指標(biāo)相同或相近，可以代替鈦白粉使用；其制備成本較鈦白粉顯著降低；制備工藝簡(jiǎn)單，制備過程清潔；對(duì)于緩解鈦白粉市場(chǎng)和鈦白粉生產(chǎn)原料供應(yīng)緊張，減輕環(huán)保壓力，促進(jìn)資源高效綜合利用均有具重要意義。具體實(shí)施例方式以下為本發(fā)明專利的實(shí)施例。實(shí)施例1:取金紅石型鈦白粉1000g，加水1800ml，分散劑聚丙烯酸鈉(ACUMER9400)4g，經(jīng)分散調(diào)漿后，給入實(shí)驗(yàn)室砂磨機(jī)中進(jìn)行循環(huán)研磨；同時(shí)取煅燒高嶺土1000g，加水1000ml，分散劑聚羧酸鈉(ACUMER9460)5g，攪拌分散配置煅燒高嶺土槳料；當(dāng)鈦白粉研磨至中位粒徑D5。0.5i！m左右、負(fù)累積粒度D97《2iim后向鈦白粉漿料中加入配置好的煅燒高嶺土漿料，同時(shí)加冰醋酸將鈦白粉和煅燒高嶺土混合漿料的pH調(diào)整為5，然后進(jìn)行超細(xì)研磨；將鈦白粉與白色礦粉復(fù)合粉體的平均粒度或中位粒徑D5。研磨至0.5i！m左右、負(fù)累積粒度D97<3ym后進(jìn)行過濾、干燥和打散解聚，即得無機(jī)復(fù)合白色顏料一。實(shí)施例2:取金紅石型鈦白粉1000g，加水1800ml，分散劑聚丙烯酸鈉(ACUMER9400)4g，經(jīng)分散調(diào)漿后，給入實(shí)驗(yàn)室砂磨機(jī)中進(jìn)行循環(huán)研磨；同時(shí)取天然滑石和方解石復(fù)合礦粉1000g，加水800ml，分散劑聚羧酸鈉(ACUMER9460)4g，攪拌分散配置天然滑石和方解石復(fù)合礦粉漿料；當(dāng)鈦白粉研磨至中位粒徑D5。0.5iim左右、負(fù)累積粒度D97《2ym后向鈦白粉漿料中加入配置好的天然滑石和方解石復(fù)合礦粉漿料，同時(shí)加冰醋酸將鈦白粉和天然滑石和方解石復(fù)合礦粉混合漿料的PH調(diào)整為6.5，然后進(jìn)行超細(xì)研磨；將鈦白粉與天然滑石和方解石復(fù)合礦粉復(fù)合粉體的平均粒度或中位粒徑D5。研磨至0.5i！m左右、負(fù)累積粒度D97<3ym后進(jìn)行過濾、干燥和打散解聚，即得無機(jī)復(fù)合白色顏料二。實(shí)施例3:取金紅石型鈦白粉1000g，加水1800ml，分散劑聚丙烯酸鈉(ACUMER9400)4g，經(jīng)分散調(diào)漿后，給入實(shí)驗(yàn)室砂磨機(jī)中進(jìn)行循環(huán)研磨；同時(shí)取天然皂石礦粉1000g，加水900ml，分散劑聚羧酸鈉(ACUMER9460)5g，攪拌分散配置皂石礦粉漿料；當(dāng)鈦白粉研磨至中位粒徑D5。0.5i！m左右、負(fù)累積粒度D97《2iim后向鈦白粉漿料中加入配置好的皂石礦粉漿料，同時(shí)加冰醋酸將鈦白粉和皂石礦粉混合漿料的pH調(diào)整為4.5，然后進(jìn)行超細(xì)研磨；將鈦白粉與皂石礦粉復(fù)合粉體的平均粒度或中位粒徑05。研磨至0.5ym左右、負(fù)累積粒度D97<3ym后進(jìn)行過濾、干燥和打散解聚，即得無機(jī)復(fù)合白色顏料三。表1所示為本實(shí)施例制備的無機(jī)復(fù)合白色顏料的粒度、白度和遮蓋力指標(biāo)。表1實(shí)施例制備的無機(jī)復(fù)合白色顏料的粒度、白度和遮蓋力<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>權(quán)利要求一種具有高遮蓋力的無機(jī)復(fù)合白色顏料的制備方法，其特征是，其工藝步驟為(1)將鈦白粉原料加入一定量的水、分散劑調(diào)成漿料，給入濕法超細(xì)攪拌磨或砂磨機(jī)中進(jìn)行超細(xì)研磨，將鈦白粉的平均粒度或中位粒徑D50研磨至0.5μm左右，負(fù)累積粒度D97≤2μm；(2)將白色礦粉原料加入一定量的水、分散劑調(diào)成漿料，待用；(3)在已超細(xì)研磨至平均粒度或中位粒徑D500.5μm左右，負(fù)累積粒度D97≤2μm的鈦白粉漿料中加入一定量上述工藝步驟(2)中配制的白色礦粉漿料進(jìn)行混合，并添加pH調(diào)整劑，將混合漿料的pH調(diào)整到一定范圍后在濕法超細(xì)攪拌磨或砂磨機(jī)中進(jìn)行超細(xì)研磨復(fù)合，將鈦白粉與白色礦粉復(fù)合粉體的平均粒度或中位粒徑D50研磨至0.5μm左右，負(fù)累積粒度D97＜3μm；(4)將超細(xì)研磨復(fù)合后的漿料進(jìn)行濃縮、過濾、干燥、打散解聚。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的將鈦白粉原料加入一定量的水、分散劑調(diào)成漿料，給入濕法超細(xì)攪拌磨或砂磨機(jī)中進(jìn)行超細(xì)研磨，其特征是，漿料中鈦白粉的質(zhì)量濃度為25%55%;分散劑為聚丙烯酸鹽類分散劑，用量為鈦白粉質(zhì)量的0.2%0.8%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的將白色礦粉原料加入一定量的水、分散劑調(diào)成漿料，其特征是，漿料中白色礦粉的質(zhì)量濃度為40%70%;分散劑為聚羧酸鹽類分散劑，用量為鈦白粉質(zhì)量的0.2%0.8%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在已超細(xì)研磨至平均粒度或中位粒徑05。0.5ym左右，負(fù)累積粒度D^《2iim的鈦白粉漿料中加入一定量上述工藝步驟(2)配制的白色礦粉漿料進(jìn)行混合，并添加PH調(diào)整劑，將混合漿料的pH調(diào)整到一定范圍后在濕法超細(xì)攪拌磨或砂磨機(jī)中進(jìn)行超細(xì)研磨復(fù)合，其特征是，白色礦粉與鈦白粉的質(zhì)量配比為白色礦粉鈦白粉=0.250.75:0.750.25;漿料的pH為3.07.0;pH調(diào)整劑為冰醋酸或硫酸、鹽酸。全文摘要本發(fā)明涉及一種具有高遮蓋力的無機(jī)復(fù)合白色顏料的制備方法。本方法是以鈦白粉和白色礦粉或復(fù)合白色礦粉為原料，以濕法超細(xì)攪拌磨或砂磨機(jī)為復(fù)合設(shè)備，通過加入一定量的pH調(diào)整劑和分散劑對(duì)鈦白粉和白色礦粉進(jìn)行分段濕式超細(xì)研磨和復(fù)合，然后將超細(xì)研磨復(fù)合后的漿料產(chǎn)品進(jìn)行干燥和機(jī)械分散解聚，制備出粒度、白度、遮蓋力等性能指標(biāo)與鈦白粉的粒度、白度和遮蓋力指標(biāo)相同或相近，可以代替鈦白粉使用的無機(jī)復(fù)合白色顏料。本方法制備工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本較低，生產(chǎn)過程清潔。文檔編號(hào)C09C1/36GK101775239SQ20091000061公開日2010年7月14日申請(qǐng)日期2009年1月9日優(yōu)先權(quán)日2009年1月9日發(fā)明者劉杰,張曉波,鄭水林,黃朋申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)