CN100480339C - 一种改性重晶石及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种改性重晶石，重晶石颗粒外具有包裹物，所述的包裹物含有二氧化钛。本发明还提供了制备改性重晶石的方法。本发明采用钛包裹或铝-钛包裹纳米重晶石的有机杂化技术进行表面改性，使制备出的纳米重晶石具有与纳米二氧化钛同样的物性，在消光、杀菌、提高遮盖率等方面有更大的应用，从而拓宽了纳米重晶石的应用领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种改性重晶石及其制备方法。
背景技术
钛白粉是当今性能最佳的一种白色工业颜料，广泛应用于涂料，塑料，造纸，油墨，橡胶，化学纤维和化妆品等领域。随着对钛白粉需求量的增加，钛白粉的供需矛盾显得突出。但钛白粉的研究开发和生产均需巨额投资，迫使钛白粉的主要用户去开发钛白粉的替代品。美国，德国，法国，日本等工业发达国家从20世纪70年代就开始研究和开发钛白粉的代用品，并取得了很大的经济效益。目前，我国钛白粉代用品的研究开发还处于初级阶段，产品性能不佳，一般只能替代钛白粉的10％-30％，其主要原因是产品的遮盖力太低，甚至没有遮盖力。
发明内容
本发明的目的主要是根据现有技术中的不足，将纳米二氧化钛包覆在重晶石颗粒表面的复合材料，提高其遮盖力，使之达到钛白粉的应用。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种制备纳米重晶石的方法，包括以下步骤，
一种改性重晶石，重晶石颗粒外具有包裹物，所述的包裹物含有二氧化钛。
其中，所述的包裹物为二氧化钛，二氧化钛在改性重晶石中的重量含量为5-20％。
优选地是，所述的包裹物为Al2O3-TiO2。
其中，所述的改性重晶石中各成分重量含量为Al2O3 3％—10％；TiO2 2％—15％；余量为重晶石。
其中，所述的重晶石粒径为纳米级。
优选地是，所述的重晶石粒径为30nm-500nm。
本发明的另一目的是提供一种制备改性重晶石的方法，包括以下步骤：A：将重晶石与水混合制成浆料；B：调节浆料PH值为1-6，在50-100℃下，滴加TBOT溶液和碳酸氢钠溶液，保温；C：抽滤，水洗，烘干。
其中，所述的步骤A的浆料中，水固比为0.1：1——0.97：1。
其中，所述的TBOT溶液浓度为5％—20％。
其中，二氧化钛在改性重晶石中的重量含量为5-20％。
其中，在步骤B之前，将步骤A的浆料PH值调节为7-12，将偏铝酸钠溶液和稀硫酸溶液同时滴加到步骤A所得的浆料中。
其中，所述的改性重晶石的各成分重量含量为Al2O3 3％—10％；TiO2 2％—15％；余量为重晶石。
其中，所述的重晶石粒径为纳米级。
优选地是，所述的重晶石粒径为30nm-500nm。
所述的TBOT为钛酸四丁酯。
本发明采用钛包裹或铝—钛包裹纳米重晶石的有机杂化技术进行表面改性，使制备出的纳米重晶石具有与纳米二氧化钛同样的物性，在消光、杀菌、提高遮盖率等方面有更大的应用，从而拓宽了纳米重晶石的应用领域。
附图说明
图1为实施例1-5工艺流程图；
图2为实施例6-9工艺流程图。
具体实施方式
以下结合实例对本发明做进一步描述：
实例1：
在反应釜中将天然重晶石粉20Kg与2Kg水混合制成浆料，将浆料的PH值调节为6，取5KgTBOT将其配成10％的溶液，再取1Kg的碳酸氢钠配成10％的溶液，然后将TBOT溶液与碳酸氢钠溶液一起在60℃下滴加入反应釜内的浆料中，pH值维持为6，加完结束后保温1小时，然后抽滤，水洗，在100℃烘干，然后打散，制得二氧化钛包裹的改性重晶石。
实例2：
在反应釜中将粒径为30nm的天然纳米重晶石粉20Kg与5Kg水混合制成浆料，将浆料的PH值调节为2，取2KgTBOT将其配成5％的溶液，再取1Kg的碳酸氢钠配成10％的溶液，然后将TBOT溶液与碳酸氢钠溶液一起在80℃下滴加入反应釜内的浆料中，pH值维持为2，加完后保温1小时，然后抽滤，水洗，在100℃烘干，然后打散，制得二氧化钛包裹的改性重晶石。
实例3：
在反应釜中将粒径为200nm的天然纳米重晶石粉20Kg与10Kg水混合制成浆料，将浆料的PH值调节为4，取3KgTBOT将其配成15％的溶液，再取0.8Kg的碳酸氢钠配成10％的溶液，然后将TBOT溶液与碳酸氢钠溶液一起在90℃下滴加入反应釜内的浆料中，pH值维持为4，加完后保温1小时，然后抽滤，水洗，在100℃烘干，然后打散，制得二氧化钛包裹的改性重晶石。
实例4：
在反应釜中将粒径为400nm的天然纳米重晶石粉20Kg与19Kg水混合制成浆料，将浆料的PH值调节为5，取4KgTBOT将其配成20％的溶液，再取0.8Kg的碳酸氢钠配成10％的溶液，然后将TBOT溶液与碳酸氢钠溶液一起在95℃下滴加入反应釜内的浆料中，pH值维持为5，加完后保温1小时，然后抽滤，水洗，在100℃烘干，然后打散，制得二氧化钛包裹的改性重晶石。
实例5：
在反应釜中将粒径为500nm的天然纳米重晶石粉20Kg与8Kg水混合制成浆料，将浆料的PH值调节为5，取2.5KgTBOT将其配成20％的溶液，再取0.8Kg的碳酸氢钠配成10％的溶液，然后将TBOT溶液与碳酸氢钠溶液一起在70℃下滴加入反应釜内的浆料中，pH值维持为5，加完后保温1小时，然后抽滤，水洗，在100℃烘干，然后打散，制得二氧化钛包裹的改性重晶石。
实例6
在反应釜中将粒径为的天然重晶石粉19Kg与5Kg水混合制成浆料，将浆料的PH值调节为10，取偏铝酸钠0.7Kg配成8％的溶液，配制稀硫酸浓度为5％，在80℃高速搅拌将偏铝酸钠溶液与稀硫酸同时滴加到浆料中；将浆料的PH值调节为2，取0.4KgTBOT将其配成5％的溶液，再取1Kg的碳酸氢钠配成10％的溶液，然后将TBOT溶液与碳酸氢钠溶液一起在60℃下滴加入反应釜内的浆料中，，1小时内滴完，pH值维持为2，加完后保温1小时，然后抽滤，水洗，在100℃烘干，然后打散，制得Al2O3-TiO3包裹的改性重晶石。
实例7
在反应釜中将粒径为100nm的天然纳米重晶石粉15Kg与5Kg水混合制成浆料，将浆料的PH值调节为7，取偏铝酸钠2Kg配成8％的溶液，配制稀硫酸浓度为10％，在80℃高速搅拌下进行同时滴加；将浆料的PH值调节为2，取3KgTBOT将其配成15％的溶液，再取1Kg的碳酸氢钠配成10％的溶液，然后将TBOT溶液与碳酸氢钠溶液一起在80℃下滴加入反应釜内的浆料中，，1小时内滴完，pH值维持为4，加完后保温1小时，然后抽滤，水洗，在100℃烘干，然后打散，制得改性重晶石。
实例8
在反应釜中将粒径为300nm的天然纳米重晶石粉17Kg与5Kg水混合制成浆料，将浆料的PH值调节为9，取偏铝酸钠1Kg配成8％的溶液，配制稀硫酸浓度为10％，在80℃高速搅拌将偏铝酸钠溶液与稀硫酸同时滴加到浆料中；将浆料的PH值调节为4，取2KgTBOT将其配成18％的溶液，再取2Kg的碳酸氢钠配成10％的溶液，然后将TBOT溶液与碳酸氢钠溶液一起在85℃下滴加入反应釜内的浆料中，1小时内滴完，pH值维持为5，加完后保温1小时，然后抽滤，水洗，在100℃烘干，然后打散，制得Al2O3-TiO2包裹的改性重晶石。
实例9
在反应釜中将粒径为400nm的天然纳米重晶石粉19Kg与5Kg水混合制成浆料，将浆料的PH值调节为12，取偏铝酸钠1.6Kg配成8％的溶液，配制稀硫酸浓度为1％，在80℃高速搅拌将偏铝酸钠溶液与稀硫酸同时滴加到浆料中；将浆料的PH值调节为2，取0.4KgTBOT将其配成5％的溶液，再取1Kg的碳酸氢钠配成10％的溶液，然后将TBOT溶液与碳酸氢钠溶液一起在70℃下滴加入反应釜内的浆料中，，1小时内滴完，pH值维持为6，加完后保温1小时，然后抽滤，水洗，在100℃烘干，然后打散，制得Al2O3-TiO2包裹的改性重晶石。
上述实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他替代手段，均在本发明权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种改性重晶石，其特征在于，重晶石颗粒外具有包裹物，所述的包裹物为Al2O3-TiO2。
2.根据权利要求1所述的改性重晶石，其特征在于，所述的改性重晶石中各成分重量含量为Al2O3 3％—10％；TiO2 2％—15％；余量为重晶石。
3.根据权利要求1或2所述的改性重晶石，其特征在于，所述的重晶石粒径为纳米级。
4.根据权利要求3所述的改性重晶石，其特征在于，所述的重晶石粒径为30nm-500nm。
5.制备权利要求1所述的改性重晶石的方法，其特征在于，包括以下步骤：A：将重晶石与水混合制成浆料；B：将步骤A的浆料pH值调节为7-12，再将偏铝酸钠溶液和稀硫酸溶液同时滴加到步骤A所得的浆料中，调节浆料PH值为1-6，在50-100℃下，滴加TBOT溶液和碳酸氢钠溶液，保温；C：抽滤，水洗，烘干。
6.根据权利要求5所述的制备改性重晶石的方法，其特征在于，所述的步骤A的浆料中，水固比为0.1：1——0.97：1。
7.根据权利要求5所述的制备改性重晶石的方法，其特征在于，所述的TBOT溶液浓度为5％—20％。
8.根据权利要求5所述的制备改性重晶石的方法，其特征在于，所述的改性重晶石的各成分重量含量为Al2O3 3％—10％；TiO2 2％—15％；余量为重晶石。
9.根据权利要求5-8任一权利要求所述的制备改性重晶石的方法，其特征在于，所述的重晶石粒径为纳米级。
10.根据权利要求9所述的制备改性重晶石的方法，其特征在于，所述的重晶石粒径为30nm-500nm。
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