一種提高金紅石型鈦白粉水分散穩定性的有機表面改性方法
2023-04-30 06:15:26
專利名稱：一種提高金紅石型鈦白粉水分散穩定性的有機表面改性方法
一種提高金紅石型鈦白粉水分散穩定性的有機表面改性方技術領域
本發明屬於金紅石型鈦白粉的有機表面改性方法，更具體說是對金紅石型鈦白粉進行有機包裹，從而提高其在水性生產體系中的加工方便性和儲存安定性(主要是分散穩定程度)的方法。
背景技術：
金紅石型鈦白粉作為一種高檔白色顏料，廣泛使用於造紙、乳膠漆等水分散體系， 使用者除了對二氧化鈦含量、PH值、電阻率、粒徑大小、水分、金紅石型含量等理化指標以及對耐候性、消色力、白度、遮蓋力、亮度等顏料性能指標有具體而嚴格的要求外，更把後續加工性能和儲存安定性作為金紅石型鈦白粉質量好壞的主要評價標準。在造紙和乳膠漆的具體生產中，製造商主要考察加工性能指標是低泡和水分散性，而這兩項指標主要由有機包膜處理來完成。
通常的有機包膜主要採用NPG(新戊二醇)、聚乙二醇、TMP(三羥甲基丙烷)、 TME(三羥甲基乙烷)、聚矽氧烷等各種帶羥基或水解後產生羥基的醇類或烷類有機物。但這些有機物處理後的金紅石型鈦白粉在水性體系應用時，都不同程度存在高溫容易黃變， 使用時泡沫多，水分散穩定程度差等問題，用其處理後的金紅石型鈦白粉無法用於生產高檔乳膠漆或紙張。發明內容
本發明是提出採用一種或幾種有機矽材料，對金紅石型鈦白粉進行有機包膜處理，得到具有低泡沫、高水分散穩定性、的金紅石型鈦白粉的方法。
我們通過如下的技術方案來實現上述目的
1、將適量的去離子水加入到帶有高速攪拌裝置的處理槽中，開動攪拌，轉速為 1000轉/分至3000轉/分；
2、將計量的一種或幾種有機矽材料加入到處理槽中；
3、緩慢添加計量的金紅石型鈦白粉(金紅石型鈦白粉為已經經過矽鋁無機包膜的硫酸法金紅石型鈦白粉)，進行打漿處理20-30分鐘，轉速為2000轉/分至3000轉/分；
4、將金紅石型鈦白粉漿料在105攝氏度的烘箱內進行烘乾後，再進行氣流粉碎， 製得所需的低泡沫、高水分散性的金紅石型鈦白粉產品。
其中所述的有機矽材料是粘度為l_50cst的，含氫聚矽氧烷和四烷氧基矽烷的一種或幾種的復配物。
其分子結構為
1、四烷氧基矽烷
Si(0CnH2n+l)4η = 1-4
2、含氫聚矽氧烷
(CH3) 3SiO [SiO (H) (CH3) ]nSi (CH3) 3 η = 15—50具體實施方式
實施例1
取200毫升去離子水加入到帶有高速攪拌裝置的1000毫升的玻璃燒杯中，開動攪拌，緩慢加入100克的金紅石型鈦白粉(金紅石型鈦白粉為已經經過矽鋁無機包膜的硫酸法金紅石型鈦白粉)，進行打漿處理30分鐘；將金紅石型鈦白粉漿料在105攝氏度的烘箱中烘烤10小時，冷卻後將金紅石型鈦白粉用小型氣流粉碎機進行粉碎，製得所需的金紅石型鈦白粉樣品。
實施例2
取200毫升去離子水加入到帶有高速攪拌裝置的1000毫升的玻璃燒杯中，開動攪拌，加入O. 5克三羥甲基丙烷(TMP)，攪拌至三羥甲基丙烷完全溶解，再緩慢加入100克的金紅石型鈦白粉(金紅石型鈦白粉為已經經過矽鋁無機包膜的硫酸法金紅石型鈦白粉)，進行打漿處理30分鐘；將金紅石型鈦白粉漿料在105攝氏度的烘箱中烘烤10小時，冷卻後將金紅石型鈦白粉用小型氣流粉碎機進行粉碎，製得所需的金紅石型鈦白粉樣品。
實施例3
取200毫升去離子水加入到帶有高速攪拌裝置的1000毫升的玻璃燒杯中，開動攪拌，加入O. 5克含氫聚矽氧烷，攪拌3-5分鐘，再緩慢加入100克的金紅石型鈦白粉(金紅石型鈦白粉為已經經過矽鋁無機包膜 的硫酸法金紅石型鈦白粉)，進行打漿處理30分鐘； 將金紅石型鈦白粉漿料在105攝氏度的烘箱中烘烤10小時，冷卻後將金紅石型鈦白粉用小型氣流粉碎機進行粉碎，製得所需的金紅石型鈦白粉樣品。
實施例4
取200毫升去離子水加入到帶有高速攪拌裝置的1000毫升的玻璃燒杯中，開動攪拌，加入O. 5克四烷氧基矽烷，攪拌3-5分鐘，再緩慢加入100克的金紅石型鈦白粉(金紅石型鈦白粉為已經經過矽鋁無機包膜的硫酸法金紅石型鈦白粉)，進行打漿處理30分鐘； 將金紅石型鈦白粉漿料在105攝氏度的烘箱中烘烤10小時，冷卻後將金紅石型鈦白粉用小型氣流粉碎機進行粉碎，製得所需的金紅石型鈦白粉樣品。
實施例5
取200毫升去離子水加入到帶有高速攪拌裝置的1000毫升的玻璃燒杯中，開動攪拌，加入O.1克四烷氧基矽烷和O. 4克含氫聚矽氧烷，攪拌3-5分鐘，再緩慢加入100克的金紅石型鈦白粉(金紅石型鈦白粉為已經經過矽鋁無機包膜的硫酸法金紅石型鈦白粉)， 進行打漿處理30分鐘；將金紅石型鈦白粉漿料在105攝氏度的烘箱中烘烤10小時，冷卻後將金紅石型鈦白粉用小型氣流粉碎機進行粉碎，製得所需的金紅石型鈦白粉樣品。
實施例6
取200毫升去離子水加入到帶有高速攪拌裝置的1000毫升的玻璃燒杯中，開動攪拌，加入O. 2克四烷氧基矽烷和O. 3克含氫聚矽氧烷，攪拌3-5分鐘，再緩慢加入100克的金紅石型鈦白粉(金紅石型鈦白粉為已經經過矽鋁無機包膜的硫酸法金紅石型鈦白粉)， 進行打漿處理30分鐘；將金紅石型鈦白粉漿料在105攝氏度的烘箱中烘烤10小時，冷卻後將金紅石型鈦白粉用小型氣流粉碎機進行粉碎，製得所需的金紅石型鈦白粉樣品。
實施例7
取200毫升去離子水加入到帶有高速攪拌裝置的1000毫升的玻璃燒杯中，開動攪拌，加入O. 25克四烷氧基矽烷和O. 25克含氫聚矽氧烷，攪拌3-5分鐘，再緩慢加入100克的金紅石型鈦白粉(金紅石型鈦白粉為已經經過矽鋁無機包膜的硫酸法金紅石型鈦白粉)， 進行打漿處理30分鐘；將金紅石型鈦白粉漿料在105攝氏度的烘箱中烘烤10小時，冷卻後將金紅石型鈦白粉用小型氣流粉碎機進行粉碎，製得所需的金紅石型鈦白粉樣品。
實施例8
取200毫升去離子水加入到帶有高速攪拌裝置的1000毫升的玻璃燒杯中，開動攪拌，加入O. 3克四烷氧基矽烷和O. 2克含氫聚矽氧烷，攪拌3-5分鐘，再緩慢加入100克的金紅石型鈦白粉(金紅石型鈦白粉為已經經過矽鋁無機包膜的硫酸法金紅石型鈦白粉)， 進行打漿處理30分鐘；將金紅石型鈦白粉漿料在105攝氏度的烘箱中烘烤10小時，冷卻後將金紅石型鈦白粉用小型氣流粉碎機進行粉碎，製得所需的金紅石型鈦白粉樣品。
實施例9
取200毫升去離子水加入到帶有高速攪拌裝置的1000毫升的玻璃燒杯中，開動攪拌，加入O. 4克四烷氧基矽烷和O.1克含氫聚矽氧烷，攪拌3-5分鐘，再緩慢加入100克的金紅石型鈦白粉(金紅石型鈦白粉為已經經過矽鋁無機包膜的硫酸法金紅石型鈦白粉)， 進行打漿處理30分鐘；將金紅石型鈦白粉漿料在105攝氏度的烘箱中烘烤10小時，冷卻後將金紅石型鈦白粉用小型氣流粉碎機進行粉碎，製得所需的金紅石型鈦白粉樣品。
性能檢測
I)稱取蒸餾水200g，加入到500毫升的玻璃燒杯中，開動電動攪拌器(500轉/分鐘)；
2)稱取5. Og鈦白粉，邊攪拌邊慢慢加入水中；
3)提高轉速達1000轉/分，攪拌5分鐘；
4)停止攪拌，立即將燒杯中的鈦白粉漿料全部倒入250毫升的量筒中；
5)觀察泡沫程度，做好記錄；
6)將鈦白漿料再量筒中靜置5小時；
7)用玻璃移液管小心吸取量筒中上部的液體至已經稱重的乾燥蒸發皿中，剩餘20毫升
8)將蒸發皿中的液體在120攝氏度下徹底烘乾；
9)稱取蒸發皿中鈦白粉的重量，計為wl ；
水分散性計算
M2 W1/180 毫升水分散性(％) = - = - X 100% Ml 5克/200毫升
Ml表示鈦白漿料的的初始濃度
M2表示鈦白漿料經5小時沉降後上部漿料的濃度
檢測結果如下
權利要求
1. 一種提高金紅石型鈦白粉在水性體系中的分散穩定性的有機表面處理方法，其特徵是先將適量粘度的特殊有機矽材料加入到適量去離子水中，再加入已經經過矽鋁無機包膜的硫酸法金紅石型鈦白粉，進行打漿處理30分鐘；將鈦白粉在105度的烘箱中烘烤10小時，冷卻後將鈦白粉用小型氣流粉碎機進行粉碎，製得所需的鈦白粉；所述有機矽材料為含有四烷氧基矽烷和含氫聚矽氧烷的一種或兩種的復配物，分子式分別為 四烷氧基矽烷Si (OCnH2n+1)4η = 1-4含氫聚矽氧烷=(CH3)3SiO [Si(KH) (CH3) ]nSi (CH3) 3 η = 15-50有機矽材料的用量為鈦白粉重量的O. 5-1. 5% ； 所述鈦白粉是未經任何有機處理但已經進行了矽鋁無機包膜的硫酸法金紅石型鈦白粉。
全文摘要
本發明是一種針對提高金紅石型鈦白粉在水性體系中分散穩定性的有機表面處理方法，其特徵是使用一種或多種有機矽材料復配物，通過溼法(以去離子水為稀釋劑，將有機矽材料與鈦白粉進行混合)和幹法(利用雷蒙磨或氣流粉碎機)等粉碎設備作用於鈦白粉粒子，對鈦白粉進行表面改性處理。能夠顯著提高鈦白粉在水性體系中的分散穩定性，同時具有低泡性和耐高溫性能。本發明具有操作簡單、製作方便、反應條件溫和，無環境汙染、成本低的優點。
文檔編號C09C3/12GK102993786SQ20121031707
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月31日 優先權日2012年8月31日
發明者張小兵 申請人:道奇威(成都)科技有限公司