專利名稱：油墨專用鈦白粉顏料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鈦白粉顏料，具體是一種油墨專用鈦白 粉顏料及其制備方法。
背景技術(shù)：
鈦白粉是一種是性能非常優(yōu)異的白色顏料，其廣泛應(yīng)用于涂料、塑膠、塑料、造紙、 印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品、陶瓷等行業(yè)。對(duì)于不同的應(yīng)用行業(yè)來(lái)說(shuō)，鈦白粉一般都需要 經(jīng)過(guò)無(wú)機(jī)化合物的處理，以提高其諸如耐候性、白度、消色力和遮蓋力等應(yīng)用性能。用于油墨或類似體系的鈦白粉顏料除應(yīng)具有優(yōu)異的顏料性能之外，理想的性能是 具有高的油性體系光澤度和良好的油性體系分散性。為了提高應(yīng)用在油性體系中的光澤度 和分散性，通常的做法是對(duì)鈦白粉顏料顆粒用一種或多種水合氧化物進(jìn)行包膜處理，特別 是使用鋁的氧化物以提高其油性體系應(yīng)用光澤度和分散性?，F(xiàn)有技術(shù)中，使用各種水合氧 化物對(duì)鈦白粉顏料進(jìn)行處理的方法有很多，但總的來(lái)說(shuō)，這些方法為了生產(chǎn)高光澤的鈦白 粉，往往需要較長(zhǎng)的處理時(shí)間、較高的溫度和較復(fù)雜的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種在油墨或類似體系的 應(yīng)用中具有高的光澤度和良好的分散性的鈦白粉顏料及其制備方法。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案一種油墨專用鈦白粉顏料，在鈦白粉顆粒的表面包 覆有包膜材料，其特征在于所述包膜材料為鋁氧化物，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述鋁氧化物的 含量為鈦白粉顆粒的1.0 4.0%。一種油墨專用鈦白粉顏料的生產(chǎn)方法，其特征在于包括如下步驟(1)將鈦白粉顆粒加入到去離子水中，通過(guò)攪拌配制成鈦白粉水懸浮液，鈦白粉水 懸浮液的濃度為500 700g/L ；(2)向上述配制好的鈦白粉水懸浮液中加入分散劑分散25 35分鐘，按重量百分 數(shù)計(jì)，所述分散劑用量為鈦白粉顆粒的0. 05% ；然后采用PH調(diào)節(jié)劑將鈦白粉水懸浮 液的PH值調(diào)節(jié)至8 11，再對(duì)鈦白粉水懸浮液進(jìn)行研磨處理，研磨方式可以采用球磨或砂 磨，優(yōu)選采用砂磨；(3)采用去離子水將經(jīng)過(guò)研磨處理的鈦白粉水懸浮液稀釋到250g/L 350g/L，然 后加熱至50°C 80°C的溫度范圍并維持；(4)先向加熱后的鈦白粉水懸浮液中加入一定量的堿性鋁化合物水溶液并充分分 散，在攪拌狀態(tài)下熟化0. 5 1小時(shí)，以利于氧化物的充分沉積；然后在0. 5 1. 5小時(shí)內(nèi)， 向上述的鈦白粉水懸浮液再加入一定量的酸性鋁化合物水溶液并充分分散，然后在攪拌狀 態(tài)下熟化1 2小時(shí)，以利于氧化物的充分沉積；所述堿性和酸性鋁化合物水溶液中的鋁元 素加入總量的計(jì)算原則為按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，加入的全部鋁元素生成氧化鋁的重量為鈦白 粉水懸浮液中的鈦白粉顆粒的1 4% ；其中，堿性鋁化合物水溶液中的鋁元素加入量與酸性鋁化合物水溶液中的鋁元素加入量之比為11 13;(5)維持步驟(3)中的溫度范圍，使用PH調(diào)節(jié)劑將加入鋁元素的鈦白粉水懸浮液 的PH值調(diào)節(jié)至6. 5 7. 5之間，在攪拌狀態(tài)下熟化0. 5 1小時(shí)，以利于氧化物的充分沉 積，使鈦白粉顆粒表面形成一層氧化鋁包覆層；(6)最后采用已知方法對(duì)鈦白粉顏料水懸浮液進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥、超微粉碎以 及有機(jī)處理，以增強(qiáng)所述鈦白粉顏料在應(yīng)用體系中的分散性，獲得最終的鈦白粉顏料顆粒； 上述的有機(jī)處理可以采用濕法進(jìn)行，也可以在超微粉碎時(shí)加入有機(jī)處理劑處理，有機(jī)處理 劑可采用常規(guī)的三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷以及各種硅氧烷。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在鈦白粉顏料生產(chǎn)方法的步驟(1)中，鈦白粉水懸浮 液的濃度為550 650g/L。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在鈦白粉顏料生產(chǎn)方法的步驟(2)中，加入的分散 劑為磷酸鹽，優(yōu)選地，所述磷酸鹽優(yōu)選采用六偏磷酸鈉；分散劑的用量為鈦白粉顆粒的 0. 0.5%，鈦白粉水懸浮液的PH值調(diào)節(jié)至9. 5 10.5。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在鈦白粉顏料生產(chǎn)方法的步驟(3)中，經(jīng)過(guò)研磨處理 的鈦白粉水懸浮液稀釋到320g/L 330g/L，稀釋后的鈦白粉水懸浮液加熱至為75°C。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在鈦白粉顏料生產(chǎn)方法的步驟(4)中，所述堿性和酸 性鋁化合物水溶液中的鋁元素加入總量的計(jì)算原則為按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，加入的全部鋁元 素生成氧化鋁的重量為鈦白粉水懸浮液中的鈦白粉顆粒的1. 5 3%。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在鈦白粉顏料生產(chǎn)方法的步驟(4)中，堿性鋁化合物 水溶液中的鋁元素加入量與酸性鋁化合物水溶液中的鋁元素加入量之比為2 3。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在鈦白粉顏料生產(chǎn)方法的步驟(4)中，所述堿性鋁化 合物為偏氯酸鈉，所述酸性鋁化合物為硫酸鋁。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在鈦白粉顏料生產(chǎn)方法的步驟(2)和(5)中，使用的pH 調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉水溶液或稀硫酸水溶液。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)在于制得的鈦白粉顏料在油墨或類似體系的應(yīng)用 中具有高的光澤度和良好的分散性。制備方法可以用來(lái)處理以任何形式制得的鈦白粉顏 料，例如由硫酸法工藝制得的銳鈦型二氧化鈦顏料，由硫酸法工藝或氯化法工藝制得的金 紅石型二氧化鈦顏料。制備方法的各個(gè)步驟可以間歇進(jìn)行也可以連續(xù)進(jìn)行。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1 (1)稱取鈦白粉顆粒300g，將鈦白粉顆粒加入到去離子水中，打漿配制成濃度為 600g/L鈦白粉水懸浮液；(2)向上述配制好的鈦白粉水懸浮液中加入分散劑六偏磷酸鈉分散30分鐘，按重 量百分?jǐn)?shù)計(jì)，六偏磷酸鈉的用量為鈦白粉顆粒的0. 3% ；然后采用氫氧化鈉水溶液將鈦白粉 水懸浮液的PH值調(diào)節(jié)至9. 8，再用砂磨機(jī)對(duì)鈦白粉水懸浮液研磨處理30分鐘，除去砂子；(3)采用去離子水將經(jīng)過(guò)研磨處理的鈦白粉水懸浮液稀釋到300g/L，然后加熱至 75°C的溫度范圍并維持；
(4)先向加熱后的鈦白粉水懸浮液中加入偏鋁酸鈉水溶液并充分分散，在攪拌狀 態(tài)下熟化0. 5小時(shí)，以利于氧化物的充分沉積；然后向上述的鈦白粉水懸浮液再加入硫酸 鋁水溶液并充分分散，然后在攪拌狀態(tài)下熟化1小時(shí)，以利于氧化物的充分沉積；所述偏鋁 酸鈉加入量為3. 86g，即偏鋁酸鈉中的全部鋁元素生成氧化鋁的重量為2. 4g ；所述硫酸鋁 加入量為4g，即硫酸鋁中的全部鋁元素生成氧化鋁的重量為1. 2g ；(5)維持步驟(3)中的溫度范圍，使用稀硫酸水溶液將加入鋁元素的鈦白粉水懸 浮液的PH值調(diào)節(jié)至7. 0之間，在攪拌狀態(tài)下熟化0. 5小時(shí)，以利于氧化物的充分沉積，使鈦 白粉顆粒表面形成一層氧化鋁包覆層；(6)最后采用已知方法對(duì)鈦白粉顏料水懸浮液進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥、超微粉碎，獲 得最終的鈦白粉顏料顆粒。實(shí)施例2 (1)稱取鈦白粉顆粒300g，將鈦白粉顆粒加入到去離子水中，打漿配制成濃度為 600g/L鈦白粉水懸浮液；(2)向上述配制好的鈦白粉水懸浮液中加入分散劑六偏磷酸鈉分散30分鐘，按重 量百分?jǐn)?shù)計(jì)，六偏磷酸鈉的用量為鈦白粉顆粒的0. 3% ；然后采用氫氧化鈉水溶液將鈦白粉 水懸浮液的PH值調(diào)節(jié)至9. 8，再用砂磨機(jī)對(duì)鈦白粉水懸浮液研磨處理30分鐘，除去砂子；(3)采用去離子水將經(jīng)過(guò)研磨處理的鈦白粉水懸浮液稀釋到300g/L，然后加熱至 75°C的溫度范圍并維持；(4)先向加熱后的鈦白粉水懸浮液中加入偏鋁酸鈉水溶液并充分分散，在攪拌狀 態(tài)下熟化0. 5小時(shí)，以利于氧化物的充分沉積；然后向上述的鈦白粉水懸浮液再加入硫酸 鋁水溶液并充分分散，然后在攪拌狀態(tài)下熟化1小時(shí)，以利于氧化物的充分沉積；所述偏鋁 酸鈉加入量為8. 7g，即偏鋁酸鈉中的全部鋁元素生成氧化鋁的重量為5. 4g ；所述硫酸鋁加 入量為12g，即硫酸鋁中的全部鋁元素生成氧化鋁的重量為3. 6g ；(5)維持步驟(3)中的溫度范圍，使用稀硫酸水溶液將加入鋁元素的鈦白粉水懸 浮液的PH值調(diào)節(jié)至7. 0之間，在攪拌狀態(tài)下熟化0. 5小時(shí)，以利于氧化物的充分沉積，使鈦
白粉顆粒表面形成一層氧化鋁包覆層；(6)最后采用已知方法對(duì)鈦白粉顏料水懸浮液進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥、超微粉碎以 及有機(jī)處理，以增強(qiáng)所述鈦白粉顏料在應(yīng)用體系中的分散性，獲得最終的鈦白粉顏料顆粒； 上述的有機(jī)處理是在超微粉碎時(shí)加入三羥甲基丙烷處理，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述三羥甲基 丙烷的加入量為鈦白粉顆粒的0. 3 0. 3%。實(shí)施例3 實(shí)施例3中的步驟(1)至步驟(5)與實(shí)施例1完全相同，僅在步驟(6)中對(duì)鈦白 粉顏料水懸浮液進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥、超微粉碎以及有機(jī)處理，獲得最終的鈦白粉顏料顆 粒；上述的有機(jī)處理是在超微粉碎時(shí)加入三羥甲基丙烷處理，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述三羥甲 基丙烷的加入量為鈦白粉顆粒的0. 3 0. 3%。將實(shí)施例1 3制備的鈦白粉顏料與市售的顏料進(jìn)行對(duì)比，其中，對(duì)比顏料1為采 用硅鋁雙重包膜的顏料，對(duì)比顏料2為采用鋯鋁雙重包膜的顏料，對(duì)比顏料3為未經(jīng)包膜的 顏料。對(duì)比結(jié)果如下
由對(duì)比結(jié)果可見(jiàn)本發(fā)明制備的鈦白粉顏料具有優(yōu)良的油性體系分散性和極高的 油性體系光澤度。上述實(shí)施例僅是為了更好地理解本發(fā)明，本發(fā)明并不僅限于上述實(shí)施例中的內(nèi) 容，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明公開(kāi)范圍內(nèi)做出的簡(jiǎn)單修改，仍然被包括在權(quán)利要求書(shū)限定 保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種油墨專用鈦白粉顏料，在鈦白粉顆粒的表面包覆有包膜材料，其特征在于所述包膜材料為鋁氧化物，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述鋁氧化物的含量為鈦白粉顆粒的1.0～4.0％。
2.一種油墨專用鈦白粉顏料的生產(chǎn)方法，其特征在于包括如下步驟(1)將鈦白粉顆粒加入到去離子水中，通過(guò)攪拌配制成鈦白粉水懸浮液，鈦白粉水懸浮 液的濃度為500 700g/L ；(2)向上述配制好的鈦白粉水懸浮液中加入分散劑分散25 35分鐘，按重量百分?jǐn)?shù) 計(jì)，所述分散劑用量為鈦白粉顆粒的0. 05% ；然后采用PH調(diào)節(jié)劑將鈦白粉水懸浮液 的PH值調(diào)節(jié)至8 11，再對(duì)鈦白粉水懸浮液進(jìn)行研磨處理；(3)采用去離子水將經(jīng)過(guò)研磨處理的鈦白粉水懸浮液稀釋到250g/L 350g/L，然后加 熱至50°C 80°C的溫度范圍并維持；(4)先向加熱后的鈦白粉水懸浮液中加入一定量的堿性鋁化合物水溶液并充分分散， 在攪拌狀態(tài)下熟化0. 5 1小時(shí)；然后在0. 5 1. 5小時(shí)內(nèi)，向上述的鈦白粉水懸浮液再 加入一定量的酸性鋁化合物水溶液并充分分散，然后在攪拌狀態(tài)下熟化1 2小時(shí)；所述 堿性和酸性鋁化合物水溶液中的鋁元素加入總量的計(jì)算原則為按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，加入的 全部鋁元素生成氧化鋁的重量為鈦白粉水懸浮液中的鈦白粉顆粒的1 4% ；其中，堿性鋁 化合物水溶液中的鋁元素加入量與酸性鋁化合物水溶液中的鋁元素加入量之比為11 1:3;(5)維持步驟(3)中的溫度范圍，使用PH調(diào)節(jié)劑將加入鋁元素的鈦白粉水懸浮液的pH 值調(diào)節(jié)至6. 5 7. 5之間，在攪拌狀態(tài)下熟化0. 5 1小時(shí)，使鈦白粉顆粒表面形成一層氧 化鋁包覆層；(6)最后對(duì)鈦白粉顏料水懸浮液進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥、超微粉碎以及有機(jī)處理，獲得最 終的鈦白粉顏料顆粒。
3.如權(quán)利要求2所述的油墨專用鈦白粉顏料的生產(chǎn)方法，其特征在于在步驟(1)中， 鈦白粉水懸浮液的濃度為550 650g/L。
4.如權(quán)利要求2所述的油墨專用鈦白粉顏料的生產(chǎn)方法，其特征在于在步驟(2)中， 加入的分散劑為磷酸鹽；分散劑的用量為鈦白粉顆粒的0. 0. 5%，鈦白粉水懸浮液的 PH值調(diào)節(jié)至9. 5 10. 5。
5.如權(quán)利要求2所述的油墨專用鈦白粉顏料的生產(chǎn)方法，其特征在于在步驟(3)中， 經(jīng)過(guò)研磨處理的鈦白粉水懸浮液稀釋到320g/L 330g/L，稀釋后的鈦白粉水懸浮液加熱 至為750C ο
6.如權(quán)利要求2所述的油墨專用鈦白粉顏料的生產(chǎn)方法，其特征在于在步驟(4)中， 所述堿性和酸性鋁化合物水溶液中的鋁元素加入總量的計(jì)算原則為按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，加 入的全部鋁元素生成氧化鋁的重量為鈦白粉水懸浮液中的鈦白粉顆粒的1. 5 3%。
7.如權(quán)利要求2所述的油墨專用鈦白粉顏料的生產(chǎn)方法，其特征在于在步驟(4)中， 堿性鋁化合物水溶液中的鋁元素加入量與酸性鋁化合物水溶液中的鋁元素加入量之比為
8.如權(quán)利要求2所述的油墨專用鈦白粉顏料的生產(chǎn)方法，其特征在于在步驟(4)中， 所述堿性鋁化合物為偏氯酸鈉，所述酸性鋁化合物為硫酸鋁。
9.如權(quán)利要求2所述的油墨專用鈦白粉顏料的生產(chǎn)方法，其特征在于在步驟(2)和 (5)中，使用的pH調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉水溶液或稀硫酸水溶液。
10.如權(quán)利要求4所述的油墨專用鈦白粉顏料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述磷酸鹽優(yōu) 選采用六偏磷酸鈉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油墨專用鈦白粉顏料及其制備方法。所述油墨專用鈦白粉顏料是在鈦白粉顆粒的表面包覆有包膜材料，其特征在于所述包膜材料為鋁氧化物，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述鋁氧化物的含量為鈦白粉顆粒的1.0～4.0％。所述油墨專用鈦白粉顏料的生產(chǎn)方法包括如下步驟(1)打漿配制成鈦白粉水懸浮液；(2)加入分散劑分散；調(diào)節(jié)pH值，研磨；(3)液稀釋并加熱；(4)加入鋁化合物；(5)調(diào)節(jié)pH值，熟化，使鈦白粉顆粒表面形成氧化鋁包覆層；(6)過(guò)濾、洗滌、干燥、超微粉碎。本發(fā)明制得的鈦白粉顏料在油墨或類似體系的應(yīng)用中具有高的光澤度和良好的分散性。制備方法可以用來(lái)處理以任何形式制得的鈦白粉顏料。
文檔編號(hào)C09D11/00GK101880492SQ20101023116
公開(kāi)日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月14日
發(fā)明者吳銀根, 孫和慶, 張進(jìn), 李建鋒, 費(fèi)寧海 申請(qǐng)人:無(wú)錫豪普鈦業(yè)有限公司