專利名稱：色母粒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，具體是一種色母粒專用鈦 白粉顏料及其制備方法。
背景技術(shù)：
色母粒是由高比例的顏料、添加劑與熱塑性樹脂經(jīng)良好分散而成的塑料著色劑， 簡言之，色母粒=顏料+添加劑+載體。色母粒著色現(xiàn)今最普遍采用的塑料著色法，其分散 于載體的著色劑與本色樹脂簡單混和后用于制造塑料制品。顏料是色母粒中的重要組成部 分，顏料分為有機(jī)顏料與無機(jī)顏料兩種，在無機(jī)顏料中，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)來說，鈦白粉一般都需要經(jīng)過無機(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。如用于塑料和戶外涂料的鈦白粉顏料除了應(yīng)具有優(yōu) 異的顏料性能外，最好還要具有耐候性，亦即阻止黃變和粉化的能力，為了提高耐候性，鈦 白粉顏料常常用一種或多種水合氧化物進(jìn)行包膜處理。另外，塑料用鈦白粉需要更好的遮 蓋力，使用特殊的有機(jī)硅進(jìn)行有機(jī)包覆可以改進(jìn)這一性能。以上的這些處理方式都是改進(jìn) 鈦白粉應(yīng)用性能和降低成本的途徑。目前國產(chǎn)的色母粒專用鈦白粉，在分散性、遮蓋力、耐 溫性、耐光性等方面均較國外進(jìn)口產(chǎn)品有差距，本發(fā)明的產(chǎn)品經(jīng)過高壓氣體粉碎分散，分散 過程中同時(shí)使用特殊的有機(jī)包膜處理，在有機(jī)溶劑中具有極好的分散性和相溶性，同時(shí)改 善了產(chǎn)品的遮蓋力，也具有較低的吸油量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種耐候性、遮蓋力好，干粉 流動(dòng)性優(yōu)良，便于氣流輸送與混配的色母粒專用鈦白粉顏料及其制備方法。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案一種色母粒專用鈦白粉顏料，所述鈦白粉為金紅石 型顆粒，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包括鋁氧化物和 有機(jī)硅，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 2.0%，所述有機(jī)硅 的含量為鈦白粉顆粒的0. 3 0. 5%。一種色母粒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)將金紅石型的鈦白粉顆粒加入到去離子水中，打漿配制成鈦白粉水懸浮液，鈦 白粉水懸浮液的濃度為400 500g/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% 1%;然后對(duì)該鈦白粉水懸浮液進(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)向加熱后的鈦白粉水懸浮液中加入一定量的鋁化合物水溶液并充分分散，所述鋁化合物水溶液中的鋁元素加入量的計(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 2% ；(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4 11之間，通過調(diào)整pH將鋁以氧化鋁的形式沉淀，反應(yīng)6 8小時(shí)，使鈦 白粉顆粒表面形成一層氧化鋁包覆層；(6)維持步驟(3)中的溫度范圍，采用pH調(diào)節(jié)劑將上述鈦白粉水懸浮液的PH值調(diào) 節(jié)至中性，再熟化1 2小時(shí)，對(duì)鈦白粉顏料水懸浮液進(jìn)行過濾、洗滌、干燥，獲得鈦白粉顏 料顆粒；(7)向干燥后獲得的鈦白粉顏料顆粒中加入有機(jī)硅，進(jìn)行超微粉碎和有機(jī)處理包 覆操作，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 2. 0%，所述有機(jī)硅 的加入量為鈦白粉顆粒的0. 3 0. 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(2)中，加入的分散劑 為磷酸鹽或硅酸鹽。所述磷酸鹽優(yōu)選采用六偏磷酸鈉，所述硅酸鹽優(yōu)選采用硅酸鈉。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，稀釋后的鈦白 粉水懸浮液加熱至50 60°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，鋁化合物溶液 中的鋁化合物為硫酸鋁、偏氯酸鈉或其余可水解的鋁化合物中的一種或幾種物質(zhì)的混合 物。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(5)和(6)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具有極佳的干粉流動(dòng)性，便 于氣流輸送與混配；遮蓋力、塑料樹脂相容性以及配方適應(yīng)性佳；具有超級(jí)耐候性、保光性 和抗黃變性，制成的白色制品具有白度高，色相穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于色母粒的生產(chǎn)。
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)一步說明。實(shí)施例1 用去離子水將300g未經(jīng)處理的二氧化鈦調(diào)配成約600g/L的水懸浮液，用氫氧化 鈉水溶液將水懸浮液的PH值調(diào)節(jié)到9. 8，加入0. 3%的六偏磷酸鈉溶液，以砂磨機(jī)進(jìn)行研磨 30min，除去砂子，然后，將水懸浮液稀釋至300g/L，溫度升到70°C，在1小時(shí)內(nèi)以偏鋁酸鈉 水溶液的性質(zhì)加入2. 4g氧化鋁，熟化30min，然后在1. 5小時(shí)內(nèi)以硫酸鋁的性質(zhì)加入1. 2g 氧化鋁，熟化60min，調(diào)節(jié)水懸浮液的pH值為6. 5 7. 5，然后將形成的混合物熟化1 2小 時(shí)。將懸浮液熟化30min，用硫酸將pH值調(diào)節(jié)到7.0，熟化30min。將所得樣品過濾、洗滌、 干燥，并進(jìn)行超微粉碎。實(shí)施例2:用去離子水將300g未經(jīng)處理的二氧化鈦調(diào)配成約600g/L的水懸浮液，用氫氧化 鈉水溶液將水懸浮液的PH值調(diào)節(jié)到9. 8，加入0. 3%的六偏磷酸鈉溶液，以砂磨機(jī)進(jìn)行研磨 30min，除去砂子，然后，將水懸浮液稀釋至300g/L，溫度升到70°C，在1小時(shí)內(nèi)以偏鋁酸鈉 水溶液的性質(zhì)加入5. 4g氧化鋁，熟化30min，然后在1. 5小時(shí)內(nèi)以硫酸鋁的性質(zhì)加入3. 6g
4氧化鋁，熟化60min，調(diào)節(jié)稅懸浮液的pH值為6. 5 7. 5，然后將形成的混合物熟化1 2小 時(shí)。將懸浮液熟化30min，用硫酸將pH值調(diào)節(jié)到7.0，熟化30min。將所得樣品過濾、洗滌、 干燥，顏料用0. 3%三羥甲基丙烷進(jìn)行超微粉碎。實(shí)施例3 重復(fù)實(shí)施例1的處理，顏料用0. 3%有機(jī)硅進(jìn)行超微粉碎。對(duì)比顏料使用具有以下特征的市售顏料對(duì)比顏料1 采用硅鋁雙重包膜的顏料對(duì)比顏料2 采用鋯鋁雙重包膜的顏料對(duì)比顏料3 未經(jīng)包膜的顏料上述實(shí)施例和對(duì)比例的結(jié)果綜述在下表中 根據(jù)上述實(shí)施例和上表可以看到本發(fā)明的二氧化鈦顏料具有優(yōu)良的油性體系分 散性和極高的耐溫性。因?yàn)楸景l(fā)明很適合于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的并達(dá)到上述的結(jié)果和優(yōu)點(diǎn)以及為本發(fā)明 所固有的那些性質(zhì)。盡管本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)對(duì)本發(fā)明做出許多修改，但是這些修改被包括 在權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種色母粒專用鈦白粉顏料，所述鈦白粉為金紅石型顆粒，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包括鋁氧化物和有機(jī)硅，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1.0～2.0％，所述有機(jī)硅的含量為鈦白粉顆粒的0.3～0.5％。
2.一種色母粒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)將金紅石型的鈦白粉顆粒加入到去離子水中，打漿配制成鈦白粉水懸浮液，鈦白粉 水懸浮液的濃度為400 500g/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% ；然后對(duì)該鈦白粉水懸浮液進(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)向加熱后的鈦白粉水懸浮液中加入一定量的鋁化合物水溶液并充分分散，所述鋁 化合物水溶液中的鋁元素加入量的計(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 2% ；(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4 n之間，通過調(diào)整pH將鋁以氧化鋁的形式沉淀，反應(yīng)6 8小時(shí)，使鈦白粉 顆粒表面形成一層氧化鋁包覆層；(6)維持步驟(3)中的溫度范圍，采用pH調(diào)節(jié)劑將上述鈦白粉水懸浮液的pH值調(diào)節(jié)至 中性，再熟化1 2小時(shí)，對(duì)鈦白粉顏料水懸浮液進(jìn)行過濾、洗滌、干燥，獲得鈦白粉顏料顆 粒；(7)向干燥后獲得的鈦白粉顏料顆粒中加入有機(jī)硅，進(jìn)行超微粉碎和有機(jī)處理包覆操 作，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 2.0%，所述有機(jī)硅的加 入量為鈦白粉顆粒的0. 3 0. 5%。
3.如權(quán)利要求2所述的色母粒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或硅酸鹽。所述磷酸鹽優(yōu)選采用六偏磷酸鈉，所述硅酸鹽優(yōu)選采用硅酸鈉。
4.如權(quán)利要求2所述的色母粒專用鈦白粉顏料的生產(chǎn)方法，其特征在于在步驟(3) 中，稀釋后的鈦白粉水懸浮液加熱至50 60°C。
5.如權(quán)利要求2所述的色母粒專用鈦白粉顏料的生產(chǎn)方法，其特征在于在步驟(4) 中，鋁化合物溶液中的鋁化合物為硫酸鋁、偏氯酸鈉或其余可水解的鋁化合物中的一種或 幾種物質(zhì)的混合物。
6.如權(quán)利要求2所述的色母粒專用鈦白粉顏料的生產(chǎn)方法，其特征在于在步驟(5) 和(6)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。
7.如權(quán)利要求3所述的色母粒專用鈦白粉顏料的生產(chǎn)方法，其特征在于所述磷酸鹽 為六偏磷酸鈉，所述硅酸鹽為硅酸鈉。
全文摘要
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，具體是一種色母粒專用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，所述鈦白粉為金紅石型顆粒，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包括鋁氧化物和有機(jī)硅，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1.0～2.0％，所述有機(jī)硅的含量為鈦白粉顆粒的0.3～0.5％。本發(fā)明具有耐候性、遮蓋力好，干粉流動(dòng)性優(yōu)良，便于氣流輸送與混配等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C09C1/36GK101891973SQ20101023117
公開日2010年11月24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, 季瑾, 張進(jìn), 李建鋒, 費(fèi)寧海 申請(qǐng)人:無錫豪普鈦業(yè)有限公司