一種鈦白復(fù)合粉的制備方法
【專利摘要】一種鈦白復(fù)合粉的制備方法，包括如下步驟：a）將超細(xì)無(wú)水石膏粉和金紅石型鈦白粉按以下重量比例均勻混合成細(xì)粉混合物：超細(xì)無(wú)水石膏粉50-70份，金紅石型鈦白粉30-50份；b）將步驟a中得到的細(xì)粉混合物與分散劑、研磨介質(zhì)及水加入到研磨設(shè)備中，進(jìn)行濕法攪拌研磨，使?jié){液與分散劑完全混合，然后加入偶聯(lián)劑再研磨，得到漿液；c）將步驟b中得到的混合漿液抽濾，濾餅水洗，烘干，粉碎，即得。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是：采用本發(fā)明方法制備的復(fù)合鈦白粉的白度、遮蓋性能、耐候性、吸油量等性能較好，且生產(chǎn)成本較低，可廣泛用于涂料、造紙和塑料等行業(yè)，具有良好的市場(chǎng)前景。
【專利說(shuō)明】一種鈦白復(fù)合粉的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鈦白復(fù)合粉的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，鈦白粉作為一種白色顏料，由于其優(yōu)越的密度、介電常數(shù)和折射率，使其具 備1?遮蓋力、1?消色力、1?光潔度、1?白度和強(qiáng)的耐候性，同時(shí)還具有化學(xué)惰性、無(wú)毒、對(duì)人 體無(wú)害等性能，因而成為迄今為止性能最好的白色顏料，成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重要的白色顏 料，已廣泛應(yīng)用于建筑涂料、塑料、造紙、油墨、化纖、電焊、搪瓷、日用化工等多個(gè)領(lǐng)域。但 是鈦白粉的生產(chǎn)成本較其它白色顏料高，成本差額幅度大。
[0003] 復(fù)合鈦白正是通過(guò)采用廉價(jià)的無(wú)機(jī)非金屬礦物作為內(nèi)核，在其表面包覆一層TiO2 粒子而制得。目前各國(guó)都在研究和探索復(fù)合鈦白（或稱鈦白粉的代用品），以降低其成本。 美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的科學(xué)工作者，從上世紀(jì)七十年代就開始從事鈦白 粉代用品的研究和探索工作，并取得了較大的經(jīng)濟(jì)效益。如日本制成的SiO 2復(fù)合鈦白顏 料主要用于合成纖維制品，英國(guó)和法國(guó)的滑石基復(fù)合鈦白僅部分用于造紙行業(yè)，美國(guó)將云 母、高嶺土復(fù)合鈦白粉用于化妝品行業(yè)，俄羅斯國(guó)家高效材料及工藝研究院提出的包膜顏 料制造技術(shù)等。在中國(guó)將部分煅燒高嶺土與鈦白粉混合的產(chǎn)品一般只用于涂料。
[0004] 目前，我國(guó)復(fù)合鈦白粉的研究開發(fā)還處于初級(jí)階段，代鈦白產(chǎn)品主要的應(yīng)用方向 為涂料產(chǎn)業(yè)及塑料制品行業(yè)，大多數(shù)內(nèi)核材料為碳酸鈣、粉石英或者粘土類高嶺土，白度較 低，遮蓋力下降，所以制備的復(fù)合鈦白粉產(chǎn)品在性能上與鈦白粉相比仍存在較大差距。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的就是針對(duì)目前我國(guó)復(fù)合鈦白粉的研究開發(fā)還處于初級(jí)階段，代鈦 白產(chǎn)品主要的應(yīng)用方向?yàn)橥苛袭a(chǎn)業(yè)及塑料制品行業(yè)，大多數(shù)內(nèi)核材料為碳酸鈣、粉石英或 者粘土類高嶺土，白度較低，遮蓋力下降，所以制備的復(fù)合鈦白粉產(chǎn)品在性能上與鈦白粉相 比仍存在較大差距之不足，而提供一種鈦白復(fù)合粉的制備方法。
[0006] 本發(fā)明包括如下步驟： a) 將超細(xì)無(wú)水石膏粉和金紅石型鈦白粉按以下重量比例均勻混合成細(xì)粉混合物： 超細(xì)無(wú)水石膏粉 50-70份 金紅石型鈦白粉 30-50份； b) 將步驟a中得到的細(xì)粉混合物與分散劑、研磨介質(zhì)及水加入到研磨設(shè)備中，進(jìn)行濕 法攪拌研磨，在形成漿液的過(guò)程中與分散劑完全混合，然后加入偶聯(lián)劑再研磨，得到平均粒 徑大小為2-5微米的漿液，所述研磨介質(zhì)為瑪瑙球； c) 將步驟b中得到的混合漿液抽濾，濾餅水洗，烘干，粉碎，即得。
[0007] 分散劑是硅酸鈉，分散劑的加入量為細(xì)粉混合物質(zhì)量的3. 9-6. 6% ;所述的偶聯(lián)劑 為鈦酸酯，偶聯(lián)劑的加入量為細(xì)粉混合物質(zhì)量的〇. 1-0. 4%。
[0008] 研磨設(shè)備為行星式研磨機(jī)。
[0009] 濾餅干燥溫度為120-200°C，粉碎方式為氣流粉碎。
[0010] 超細(xì)無(wú)水石膏粉和金紅石型鈦白粉的重量分別為60份40份。
[0011] 本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是：該粉體能有效的替代鈦白粉，具有較高的白度。將一定量的無(wú)水 石膏粉和鈦白粉混合，配成特定濃度的礦漿，利用行星研磨機(jī)對(duì)漿體進(jìn)行攪拌，在攪拌的 過(guò)程中加入特定比例的硅酸鈉分散劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑，通過(guò)一定時(shí)間的研磨改性，可以 制備得到表面均勻包覆鈦白顆粒的復(fù)合產(chǎn)品。采用本發(fā)明方法制備的復(fù)合鈦白粉的白度、 遮蓋性能、耐候性、吸油量等性能較好，且生產(chǎn)成本較低，可廣泛用于涂料、造紙和塑料等行 業(yè)，具有良好的市場(chǎng)前景。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 本發(fā)明包括如下步驟： a) 將超細(xì)無(wú)水石膏粉和金紅石型鈦白粉按以下重量比例均勻混合成細(xì)粉混合物： 超細(xì)無(wú)水石膏粉 50-70份 金紅石型鈦白粉 30-50份； b) 將步驟a中得到的細(xì)粉混合物與分散劑、研磨介質(zhì)及水加入到研磨設(shè)備中，進(jìn)行濕 法攪拌研磨，在形成漿液的過(guò)程中與分散劑完全混合，然后加入偶聯(lián)劑再研磨，得到平均粒 徑大小為2-5微米的漿液，所述研磨介質(zhì)為瑪瑙球； c) 將步驟b中得到的混合漿液抽濾，濾餅水洗，烘干，粉碎，即得。
[0013] 在上述制備方法的基礎(chǔ)上，還可以采用的進(jìn)一步優(yōu)選方式分別包括： b)步驟中所述的分散劑優(yōu)選為硅酸鈉，分散劑的加入量為細(xì)粉混合物質(zhì)量的 3. 9-6. 6%，隨著分散劑用量的增加遮蓋性能逐漸增強(qiáng)。
[0014] b)步驟中所述的偶聯(lián)劑優(yōu)選為鈦酸酯，偶聯(lián)劑的加入量為細(xì)粉的0. 1-0. 4%，偶 聯(lián)劑用以改善無(wú)機(jī)物與有機(jī)物之間的界面作用，鈦酸酯偶聯(lián)劑的用量對(duì)遮蓋力有影響，隨 著偶聯(lián)劑用量的增加，遮蓋力值逐步降低，復(fù)合粉體的遮蓋力逐步增強(qiáng)。
[0015] 在本發(fā)明中，所述研磨設(shè)備優(yōu)選為行星式研磨機(jī)，效率高，耗能低，不產(chǎn)生任何影 響復(fù)合粉質(zhì)量的污染物。
[0016] 所述濾餅干燥溫度優(yōu)選為150°c，溫度過(guò)低不易使混合物脫水，過(guò)高則使包覆膜層 破壞，影響包膜改性效果。
[0017] 所述粉碎方式優(yōu)選為氣流粉碎。粉碎粒度更細(xì)，效率更高，包覆層不易被破壞。
[0018] b)步驟中的研磨時(shí)間，優(yōu)選濕法研磨時(shí)間為30-90min。研磨時(shí)間的增加能增強(qiáng)復(fù) 合顆粒的分散性，減少團(tuán)聚結(jié)塊現(xiàn)象，同時(shí)研磨時(shí)間的增加使復(fù)合顆粒具備一定的遮蓋力。
[0019] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的描述。
[0020] 實(shí)施例1 : 將原料60份無(wú)水石膏和40份鈦白粉混合物加入行星研磨機(jī)中，硅酸鈉分散劑用量為 3. 9%，鈦酸酯偶聯(lián)劑用量為0. 01%，進(jìn)行研磨改性30min，然后將混合漿液過(guò)濾、150°C烘干， 氣流粉碎得到發(fā)明所述復(fù)合鈦白產(chǎn)品。
[0021] 實(shí)施例2: 將原料60份無(wú)水石膏和40份鈦白粉混合物加入行星研磨機(jī)中，硅酸鈉分散劑用量為 3. 9%，鈦酸酯偶聯(lián)劑用量為0. 01%，進(jìn)行研磨改性50min，然后將混合漿液過(guò)濾、150°C烘干， 氣流粉碎得到發(fā)明所述復(fù)合鈦白產(chǎn)品。
[0022] 實(shí)施例3 : 將原料60份無(wú)水石膏和40份鈦白粉混合物加入行星研磨機(jī)中，硅酸鈉分散劑用量為 3. 9%，鈦酸酯偶聯(lián)劑用量為0. 1%，進(jìn)行研磨改性70min，然后將混合漿液過(guò)濾、150°C烘干， 氣流粉碎得到發(fā)明所述復(fù)合鈦白產(chǎn)品。
[0023] 實(shí)施例4 : 將原料60份無(wú)水石膏和40份鈦白粉混合物加入行星研磨機(jī)中，硅酸鈉分散劑用量為 3. 9%，鈦酸酯偶聯(lián)劑用量為0. 1%，進(jìn)行研磨改性90min，然后將混合漿液過(guò)濾、150°C烘干， 氣流粉碎得到發(fā)明所述復(fù)合鈦白產(chǎn)品。
[0024] 實(shí)施例5 : 將原料60份無(wú)水石膏和40份鈦白粉混合物加入行星研磨機(jī)中，硅酸鈉分散劑用量為 3. 9%，鈦酸酯偶聯(lián)劑用量為0. 2%，進(jìn)行研磨改性90min，然后將混合漿液過(guò)濾、150°C烘干， 氣流粉碎得到發(fā)明所述復(fù)合鈦白產(chǎn)品。
[0025] 實(shí)施例6 : 將原料60份無(wú)水石膏和40份鈦白粉混合物加入行星研磨機(jī)中，硅酸鈉分散劑用量為 3. 9%，鈦酸酯偶聯(lián)劑用量為0. 3%，進(jìn)行研磨改性90min，然后將混合漿液過(guò)濾、150°C烘干， 氣流粉碎得到發(fā)明所述復(fù)合鈦白產(chǎn)品。
[0026] 實(shí)施例7 : 將原料60份無(wú)水石膏和40份鈦白粉混合物加入行星研磨機(jī)中，硅酸鈉分散劑用量為 3. 9%，鈦酸酯偶聯(lián)劑用量為0. 4%，進(jìn)行研磨改性90min，然后將混合漿液過(guò)濾、150°C烘干， 氣流粉碎得到發(fā)明所述復(fù)合鈦白產(chǎn)品。
[0027] 實(shí)施例8 : 將原料60份無(wú)水石膏和40份鈦白粉混合物加入行星研磨機(jī)中，硅酸鈉分散劑用量為 4. 8%，鈦酸酯偶聯(lián)劑用量為0. 2%，進(jìn)行研磨改性90min，然后將混合漿液過(guò)濾、150°C烘干， 氣流粉碎得到發(fā)明所述復(fù)合鈦白產(chǎn)品。
[0028] 實(shí)施例9 : 將原料60份無(wú)水石膏和40份鈦白粉混合物加入行星研磨機(jī)中，硅酸鈉分散劑用量為 5. 7%，鈦酸酯偶聯(lián)劑用量為0. 2%，進(jìn)行研磨改性90min，然后將混合漿液過(guò)濾、150°C烘干， 氣流粉碎得到發(fā)明所述復(fù)合鈦白產(chǎn)品。
[0029] 實(shí)施例10 : 將原料60份無(wú)水石膏和40份鈦白粉混合物加入行星研磨機(jī)中，硅酸鈉分散劑用量為 6. 6%，鈦酸酯偶聯(lián)劑用量為0. 2%，進(jìn)行研磨改性90min，然后將混合漿液過(guò)濾、150°C烘干， 氣流粉碎得到發(fā)明所述復(fù)合鈦白產(chǎn)品。
[0030] 所得復(fù)合鈦白粉產(chǎn)品性能見下表： 實(shí)施例復(fù)合鈦白產(chǎn)品與普通鈦白粉性能指標(biāo)比較：

【權(quán)利要求】
1. 一種鈦白復(fù)合粉的制備方法，其特征在于包括如下步驟： a) 將超細(xì)無(wú)水石膏粉和金紅石型鈦白粉按以下重量比例均勻混合成細(xì)粉混合物： 超細(xì)無(wú)水石膏粉 50-70份 金紅石型鈦白粉 30-50份； b) 將步驟a中得到的細(xì)粉混合物與分散劑、研磨介質(zhì)及水加入到研磨設(shè)備中，進(jìn)行濕 法攪拌研磨，在形成漿液的過(guò)程中與分散劑完全混合，然后加入偶聯(lián)劑再研磨，得到平均粒 徑大小為2-5微米的漿液，所述研磨介質(zhì)為瑪瑙球； c) 將步驟b中得到的混合漿液抽濾，濾餅水洗，烘干，粉碎，即得。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦白復(fù)合粉的制備方法，其特征在于分散劑是硅酸鈉， 分散劑的加入量為細(xì)粉混合物質(zhì)量的3. 9-6. 6% ;所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯，偶聯(lián)劑的加入量 為細(xì)粉混合物質(zhì)量的〇. 1-0. 4%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦白復(fù)合粉的制備方法，其特征在于研磨設(shè)備為行星式 研磨機(jī)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦白復(fù)合粉的制備方法，其特征在于濾餅干燥溫度為 120-200°C，粉碎方式為氣流粉碎。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦白復(fù)合粉的制備方法，其特征在于超細(xì)無(wú)水石膏粉和 金紅石型鈦白粉的重量分別為60份40份。
【文檔編號(hào)】C09C3/04GK104497642SQ201510019756
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2015年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月15日
【發(fā)明者】張 杰, 黃明杰 申請(qǐng)人:荊門市磊鑫石膏制品有限公司