一種新型改性二氧化鈦白色防銹顏料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型二氧化鈦白色防銹顏料及其制備方法，先將未經(jīng)表面處理的二氧化鈦粗品，加入去離子水制成漿料，在漿料中加入乙烯基烷氧基磷酸酯、有機硅偶聯(lián)劑和醇胺類分散劑，高速分散使其充分混合均勻，將漿料的PH調(diào)整至6-8，并加入去離子水和納米材料，再高速分散使其充分混合均勻，將混合好的物料烘干后，在200～400℃下進行無氧煅燒3～3.5小時，冷卻粉碎即得產(chǎn)品。乙烯基烷氧基磷酸酯、有機硅偶聯(lián)劑和納米材料包覆在二氧化鈦粒子的表面，在涂覆于金屬表面時，能形成一層磷化層和致密的有機硅交聯(lián)結(jié)構(gòu)，從而有效的改善顏料的防腐蝕性能，粒子表面有丙烯酸酯基團和偶聯(lián)劑的存在，有效的改善顏料在有機介質(zhì)中的分散穩(wěn)定性。
【專利說明】一種新型改性二氧化鈦白色防銹顏料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種白色顏料及其制備方法，具體涉及一種新型改性二氧化鈦白色防 銹顏料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 二氧化鈦是一種性能優(yōu)異的白色顏料，廣泛應(yīng)用與涂料、油墨、塑料、造紙等領(lǐng)域。 但是未經(jīng)包覆改性的二氧化鈦粒子其自身的光化學(xué)活性高，極易造成在應(yīng)用體系中的有機 介質(zhì)發(fā)生化學(xué)鍵能斷裂和化學(xué)降解，造成整體性能的下降，應(yīng)用受限。在涂料油墨上的主要 表現(xiàn)是粉化、失光、黃變等。同時，二氧化鈦表面是極易親水的，所以對其表面的改性是改善 其在有機介質(zhì)中穩(wěn)定分散的最有效的途徑。同時在改善親水性的同時，引進一些防腐性能 優(yōu)異的基團能有效的改善粒子的綜合性能。在此基礎(chǔ)上，對二氧化鈦的表面改性就顯得尤 為重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種有效提高耐腐蝕和分散穩(wěn)定性能 的新型改性二氧化鈦白色防銹顏料。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明改性二氧化鈦白色顏料包括由未經(jīng)表面處理的二氧 化鈦粗品與去離子水制成的重量濃度為60?80%的漿料，以與未經(jīng)表面處理的二氧化鈦 粗品的重量比計，該漿料中還加入下列原料：
[0005] 乙烯基烷氧基磷酸酯：0. 1?4%，
[0006] 有機硅偶聯(lián)劑：0· 1?4%
[0007] 納米材料：2?10%
[0008] 醇胺類分散劑：〇· 1?〇· 5%。
[0009] 所述的醇胺類分散劑為異丙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、、N，N-二甲基乙醇胺的一 種或幾種組合。
[0010] 所述的有機硅偶聯(lián)劑為氨丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、氨丙基三 乙氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基 硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、 Ν-β -氨乙基-Υ -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、等中的一種或幾種組合。
[0011] 乙烯基烷氧基磷酸酯由法國羅地亞公司生產(chǎn)的型號為ΡΑΜ-100的乙烯基烷氧基 磷酸酯。
[0012] 所述的納米材料為納米碳酸鈣、納米硅溶膠和納米二氧化硅等中的一種或幾種組 合。
[0013] 上述技術(shù)方案利用乙稀基燒氧基憐酸醋（含憐酸基團的有機物質(zhì)）和有機娃偶聯(lián) 劑對二氧化鈦粒子進行包覆，使其在應(yīng)用時能附著于基材表面形成一層磷化膜，并且使涂 層形成致密的有機硅網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而能有效的提高了顏料的耐腐蝕性能，同時二氧化鈦表 面有一層含丙酸酯基團的包覆膜，有效的提高了顏料在有機介質(zhì)中的分散穩(wěn)定性能。
[0014] 本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是提供一種新型的改性二氧化鈦白色防銹顏 料的制備方法，為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明新型的改性二氧化鈦白色防銹顏料的制備方 法是：先將未經(jīng)表面處理的二氧化鈦粗品，加入去離子水制成重量濃度為60?80%的漿 料，以與未經(jīng)表面處理的二氧化鈦粗品的重量比計，在漿料中加入〇. 1?4%的乙烯基烷氧 基磷酸酯、〇. 1?4%的有機硅偶聯(lián)劑和0. 1?0. 5%的醇胺類分散劑，高速分散使其充分混 合均勻。然后將PH值調(diào)整至6-8,再加入2?10 %的納米材料，高速分散使其混合均勻，將 混合好的物料烘干后，，200?400°C下進行無氧煅燒3?3. 5小時，冷卻粉碎即得產(chǎn)品。
[0015] 所述的有機硅偶聯(lián)劑為氨丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、氨丙基三 乙氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基 硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、 N-β -氨乙基-Υ -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、等中的一種或幾種組合。
[0016] 所述的醇胺類分散劑為二乙醇胺、三乙醇胺、異丙醇胺、Ν，Ν-二甲基乙醇胺的一種 或幾種組合。
[0017] 本發(fā)明采用的未經(jīng)表面處理的二氧化鈦粗品是通過硫酸法制得的未經(jīng)表面處理 的二氧化鈦。硫酸法是將鈦鐵粉與濃硫酸進行酸解反應(yīng)生產(chǎn)硫酸亞鈦，經(jīng)水解生成偏鈦酸， 再經(jīng)煅燒、粉碎即得到二氧化鈦產(chǎn)品。此法可生產(chǎn)銳鈦型和金紅石型二氧化鈦。
[0018] 乙烯基烷氧基磷酸酯由法國羅地亞公司生產(chǎn)的型號為ΡΑΜ-100的乙烯基烷氧基 磷酸酯。
[0019] 所述的納米材料為納米碳酸鈣、納米硅溶膠和納米二氧化硅等中的一種或幾種組 合。
[0020] 本發(fā)明通過對二氧化鈦的表面處理，能有效的遮蔽其表面的光化學(xué)活性點，能有 效的提高二氧化鈦應(yīng)用體系的化學(xué)穩(wěn)定性。利用乙烯基烷氧基磷酸酯對其表面進行包覆， 一方面通過磷酸酯基團在金屬表面的磷化絡(luò)合作用提高防腐性能，同時，使二氧化鈦表面 含有丙烯酸酯基團，能有效的改善其在有機介質(zhì)中的分散穩(wěn)定性能。有機硅偶聯(lián)劑能有效 的改善涂層的致密性，有效的起到阻水的作用，從而改善防銹性能，進一步提高整個產(chǎn)品的 防腐性能，達到一個最佳的應(yīng)用效果。
[0021] 本發(fā)明的優(yōu)點在于能有效的改善二氧化鈦的表面狀態(tài)，實現(xiàn)理想的包覆效果。在 提高穩(wěn)定分散性的同時，還具有很好的防腐性能。因此，降低了顏料的使用量，大大的降低 了成本。

【具體實施方式】
[0022] 實例一：
[0023] 采用未經(jīng)表面處理的二氧化鈦粗品65千克，加入去離子水35千克制成濃度為 65%的漿料，加入1千克的PAM-100U公斤甲基三甲氧基硅烷和0. 30千克的三乙醇胺，利 用分散機在1500轉(zhuǎn)下高速分散使其充分混合均勻。然后將ΡΗ調(diào)整至7,再加入5千克的納 米碳酸鈣，將混合好的粉料進行烘干后，在350°C下進行無氧煅燒3小時，然后冷卻粉碎即 得高效防腐且易分散的白色顏料72千克。
[0024] 實例二：
[0025] 采用未經(jīng)表面處理的二氧化鈦粗品70千克，加入去離子水30千克制成濃度為 70 %的漿料，加入0. 7千克的PAM-100、0. 5公斤甲基三甲氧基硅烷和0. 20千克的三乙醇 胺，利用分散機在1500轉(zhuǎn)下高速分散使其充分混合均勻。然后將PH調(diào)整至7,再加入5千 克的納米二氧化硅，將混合好的粉料進行烘干后，在400°C下進行無氧煅燒3小時，然后冷 卻粉碎即得高效防腐且易分散的白色顏料77千克。
[0026] 實例三：
[0027] 采用未經(jīng)表面處理的二氧化鈦粗品60千克，加入去離子水40千克制成濃度為 60%的漿料，加入1千克的PAM-100U公斤甲基三甲氧基硅烷和0. 30千克的三乙醇胺，利 用分散機在1500轉(zhuǎn)下高速分散使其充分混合均勻。然后將PH調(diào)整至7,再加入5千克的納 米碳酸鈣，將混合好的粉料進行烘干后，在350°C下進行無氧煅燒3小時，然后冷卻粉碎即 得高效防腐且易分散的白色顏料67千克。
[0028] 分散性檢測：
[0029] 分別取4克未處理樣品和實例一至十得到的樣品與6克醇酸樹脂在平磨儀上研磨 分散300轉(zhuǎn)后，用刮板細度計檢測樣品的細度，依據(jù)細度的大小來判斷產(chǎn)品的分散性，如表 〇
[0030] 表一：產(chǎn)品分散性數(shù)據(jù)
[0031]
[0032]

【權(quán)利要求】
1. 一種新型改性二氧化鈦白色防銹顏料，其特征在于：包括由未經(jīng)表面處理的的二氧 化鈦粗品與去離子水制成的重量濃度為60?80%的漿料，以與未經(jīng)表面處理的二氧化鈦 粗品的重量比計，該漿料中還加入下列原料： 乙稀基燒氧基憐酸醋：〇. 1?4%， 有機硅偶聯(lián)劑：〇. 1?4% 納米材料：2?10% 醇胺類分散劑：〇. 1?0.5%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型改性二氧化鈦白色防銹顏料，其特征在于：所述的 有機娃偶聯(lián)劑為Y _氨丙基二甲氧基娃燒、甲基二甲氧基娃燒、氨丙基二乙氧基娃燒、3-縮 水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基 娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒、乙稀基二（β _甲氧基乙氧基）娃燒、氣乙基氣丙 基甲基二甲氧基硅烷中的一種或幾種組合。
3. -種如權(quán)利要求1或2所述的一種新型改性二氧化鈦白色防銹顏料的制備方法，其 特征在于：先將未經(jīng)表面處理的二氧化鈦粗品，加入去離子水制成重量濃度為60?80%的 漿料，以與未經(jīng)表面處理的二氧化鈦粗品的重量比計，在漿料中加入〇. 1?4%的乙烯基烷 氧基磷酸酯、〇. 1?4%有機硅偶聯(lián)劑和0. 1?0. 5%的醇胺類分散劑，高速分散使其充分混 合均勻，將漿料的ΡΗ調(diào)整至6-8,再加入2?10 %的納米材料，高速分散使其混合均勻。將 混合好的物料烘干后，在200?400°C下進行無氧煅燒3?3. 5小時，冷卻粉碎即得產(chǎn)品。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型改性二氧化鈦白色防銹顏料的制備方法，其特征在 于：所述的醇胺類分散劑為二乙醇胺、三乙醇胺、異丙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺的一種或幾 種組合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型改性二氧化鈦白色防銹顏料的制備方法，其特征在 于：所述的的納米材料為納米碳酸鈣、納米硅溶膠和納米二氧化硅中的一種或幾種組合。
【文檔編號】C09D5/08GK104194408SQ201410247313
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】李峰, 李煥 申請人:安徽奧邦新材料有限公司