色母粒專用鈦白粉顏料及其製備方法
2023-09-17 04:32:15 2
專利名稱：色母粒專用鈦白粉顏料及其製備方法
技術領域：
本發明屬於化工材料技術領域，涉及一種鈦白粉顏料，具體是一種色母粒專用鈦 白粉顏料及其製備方法。
背景技術：
色母粒是由高比例的顏料、添加劑與熱塑性樹脂經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。色母粒著色現今最普遍採用的塑料著色法，其分散 於載體的著色劑與本色樹脂簡單混和後用於製造塑料製品。顏料是色母粒中的重要組成部 分，顏料分為有機顏料與無機顏料兩種，在無機顏料中，鈦白粉是一種是性能非常優異的白 色顏料，其廣泛應用於塗料、塑膠、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝品、陶瓷等行業。 對於不同的應用行業來說，鈦白粉一般都需要經過無機化合物的處理，以提高其諸如耐候 性、白度、消色力和遮蓋力等應用性能。如用於塑料和戶外塗料的鈦白粉顏料除了應具有優 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，使用特殊的有機矽進行有機包覆可以改進這一性能。以上的這些處理方式都是改進 鈦白粉應用性能和降低成本的途徑。目前國產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口產品有差距，本發明的產品經過高壓氣體粉碎分散，分散 過程中同時使用特殊的有機包膜處理，在有機溶劑中具有極好的分散性和相溶性，同時改 善了產品的遮蓋力，也具有較低的吸油量。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術中存在的不足，提供一種耐候性、遮蓋力好，乾粉 流動性優良，便於氣流輸送與混配的色母粒專用鈦白粉顏料及其製備方法。按照本發明提供的技術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，其特徵在於所述包膜材料包括鋁氧化物和 有機矽，按重量百分數計，所述鋁氧化物的含量為鈦白粉顆粒的1.0 2.0%，所述有機矽 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方法，其特徵在於包括如下步驟(1)將金紅石型的鈦白粉顆粒加入到去離子水中，打漿配製成鈦白粉水懸浮液，鈦 白粉水懸浮液的濃度為400 500g/L ；(2)向上述配製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 數計，所述分散劑用量為鈦白粉顆粒的0. 05% 1%;然後對該鈦白粉水懸浮液進行研磨處 理；(3)採用去離子水將經過研磨處理的鈦白粉水懸浮液稀釋到250g/L 350g/L，然 後加熱至50°C 80°C的溫度範圍並維持；(4)向加熱後的鈦白粉水懸浮液中加入一定量的鋁化合物水溶液並充分分散，所述鋁化合物水溶液中的鋁元素加入量的計算原則為按重量百分數計，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)中的溫度範圍，使用PH調節劑將加入鋁元素的鈦白粉水懸浮液 的PH值調節至4 11之間，通過調整pH將鋁以氧化鋁的形式沉澱，反應6 8小時，使鈦 白粉顆粒表面形成一層氧化鋁包覆層；(6)維持步驟(3)中的溫度範圍，採用pH調節劑將上述鈦白粉水懸浮液的PH值調 節至中性，再熟化1 2小時，對鈦白粉顏料水懸浮液進行過濾、洗滌、乾燥，獲得鈦白粉顏 料顆粒；(7)向乾燥後獲得的鈦白粉顏料顆粒中加入有機矽，進行超微粉碎和有機處理包 覆操作，按重量百分數計，所述鋁氧化物的含量為鈦白粉顆粒的1. 0 2. 0%，所述有機矽 的加入量為鈦白粉顆粒的0. 3 0. 5%。作為本發明的進一步改進，在鈦白粉顏料生產方法的步驟(2)中，加入的分散劑 為磷酸鹽或矽酸鹽。所述磷酸鹽優選採用六偏磷酸鈉，所述矽酸鹽優選採用矽酸鈉。作為本發明的進一步改進，在鈦白粉顏料生產方法的步驟(3)中，稀釋後的鈦白 粉水懸浮液加熱至50 60°C。作為本發明的進一步改進，在鈦白粉顏料生產方法的步驟(4)中，鋁化合物溶液 中的鋁化合物為硫酸鋁、偏氯酸鈉或其餘可水解的鋁化合物中的一種或幾種物質的混合 物。作為本發明的進一步改進，在鈦白粉顏料生產方法的步驟(5)和(6)中，使用的pH 調節劑為氫氧化鈉水溶液或稀硫酸水溶液。本發明與現有技術相比，優點在於製得的鈦白粉顏料具有極佳的乾粉流動性，便 於氣流輸送與混配；遮蓋力、塑料樹脂相容性以及配方適應性佳；具有超級耐候性、保光性 和抗黃變性，製成的白色製品具有白度高，色相穩定等優點，特別適用於色母粒的生產。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。實施例1 用去離子水將300g未經處理的二氧化鈦調配成約600g/L的水懸浮液，用氫氧化 鈉水溶液將水懸浮液的PH值調節到9. 8，加入0. 3%的六偏磷酸鈉溶液，以砂磨機進行研磨 30min，除去砂子，然後，將水懸浮液稀釋至300g/L，溫度升到70°C，在1小時內以偏鋁酸鈉 水溶液的性質加入2. 4g氧化鋁，熟化30min，然後在1. 5小時內以硫酸鋁的性質加入1. 2g 氧化鋁，熟化60min，調節水懸浮液的pH值為6. 5 7. 5，然後將形成的混合物熟化1 2小 時。將懸浮液熟化30min，用硫酸將pH值調節到7.0，熟化30min。將所得樣品過濾、洗滌、 乾燥，並進行超微粉碎。實施例2:用去離子水將300g未經處理的二氧化鈦調配成約600g/L的水懸浮液，用氫氧化 鈉水溶液將水懸浮液的PH值調節到9. 8，加入0. 3%的六偏磷酸鈉溶液，以砂磨機進行研磨 30min，除去砂子，然後，將水懸浮液稀釋至300g/L，溫度升到70°C，在1小時內以偏鋁酸鈉 水溶液的性質加入5. 4g氧化鋁，熟化30min，然後在1. 5小時內以硫酸鋁的性質加入3. 6g
4氧化鋁，熟化60min，調節稅懸浮液的pH值為6. 5 7. 5，然後將形成的混合物熟化1 2小 時。將懸浮液熟化30min，用硫酸將pH值調節到7.0，熟化30min。將所得樣品過濾、洗滌、 乾燥，顏料用0. 3%三羥甲基丙烷進行超微粉碎。實施例3 重複實施例1的處理，顏料用0. 3%有機矽進行超微粉碎。對比顏料使用具有以下特徵的市售顏料對比顏料1 採用矽鋁雙重包膜的顏料對比顏料2 採用鋯鋁雙重包膜的顏料對比顏料3 未經包膜的顏料上述實施例和對比例的結果綜述在下表中 根據上述實施例和上表可以看到本發明的二氧化鈦顏料具有優良的油性體系分 散性和極高的耐溫性。因為本發明很適合於實現本發明的目的並達到上述的結果和優點以及為本發明 所固有的那些性質。儘管本領域技術人員會對本發明做出許多修改，但是這些修改被包括 在權利要求書限定的本發明的範圍內。
權利要求
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，其特徵在於所述包膜材料包括鋁氧化物和有機矽，按重量百分數計，所述鋁氧化物的含量為鈦白粉顆粒的1.0～2.0％，所述有機矽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方法，其特徵在於包括如下步驟(1)將金紅石型的鈦白粉顆粒加入到去離子水中，打漿配製成鈦白粉水懸浮液，鈦白粉 水懸浮液的濃度為400 500g/L ；(2)向上述配製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 計，所述分散劑用量為鈦白粉顆粒的0. 05% ；然後對該鈦白粉水懸浮液進行研磨處 理；(3)採用去離子水將經過研磨處理的鈦白粉水懸浮液稀釋到250g/L 350g/L，然後加 熱至50°C 80°C的溫度範圍並維持；(4)向加熱後的鈦白粉水懸浮液中加入一定量的鋁化合物水溶液並充分分散，所述鋁 化合物水溶液中的鋁元素加入量的計算原則為按重量百分數計，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)中的溫度範圍，使用PH調節劑將加入鋁元素的鈦白粉水懸浮液的pH 值調節至4 n之間，通過調整pH將鋁以氧化鋁的形式沉澱，反應6 8小時，使鈦白粉 顆粒表面形成一層氧化鋁包覆層；(6)維持步驟(3)中的溫度範圍，採用pH調節劑將上述鈦白粉水懸浮液的pH值調節至 中性，再熟化1 2小時，對鈦白粉顏料水懸浮液進行過濾、洗滌、乾燥，獲得鈦白粉顏料顆 粒；(7)向乾燥後獲得的鈦白粉顏料顆粒中加入有機矽，進行超微粉碎和有機處理包覆操 作，按重量百分數計，所述鋁氧化物的含量為鈦白粉顆粒的1.0 2.0%，所述有機矽的加 入量為鈦白粉顆粒的0. 3 0. 5%。
3.如權利要求2所述的色母粒專用鈦白粉顏料的生產方法，其特徵在於在步驟(2) 中，加入的分散劑為磷酸鹽或矽酸鹽。所述磷酸鹽優選採用六偏磷酸鈉，所述矽酸鹽優選採用矽酸鈉。
4.如權利要求2所述的色母粒專用鈦白粉顏料的生產方法，其特徵在於在步驟(3) 中，稀釋後的鈦白粉水懸浮液加熱至50 60°C。
5.如權利要求2所述的色母粒專用鈦白粉顏料的生產方法，其特徵在於在步驟(4) 中，鋁化合物溶液中的鋁化合物為硫酸鋁、偏氯酸鈉或其餘可水解的鋁化合物中的一種或 幾種物質的混合物。
6.如權利要求2所述的色母粒專用鈦白粉顏料的生產方法，其特徵在於在步驟(5) 和(6)中，使用的pH調節劑為氫氧化鈉水溶液或稀硫酸水溶液。
7.如權利要求3所述的色母粒專用鈦白粉顏料的生產方法，其特徵在於所述磷酸鹽 為六偏磷酸鈉，所述矽酸鹽為矽酸鈉。
全文摘要
本發明屬於化工材料技術領域，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製備方法。按照本發明提供的技術方案，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，其特徵在於所述包膜材料包括鋁氧化物和有機矽，按重量百分數計，所述鋁氧化物的含量為鈦白粉顆粒的1.0～2.0％，所述有機矽的含量為鈦白粉顆粒的0.3～0.5％。本發明具有耐候性、遮蓋力好，乾粉流動性優良，便於氣流輸送與混配等特點。
文檔編號C09C1/36GK101891973SQ20101023117
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月14日 優先權日2010年7月14日
發明者吳銀根, 季瑾, 張進, 李建鋒, 費寧海 申請人:無錫豪普鈦業有限公司