CN102585559B - 一种高耐光性二氧化钛颜料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高耐光性二氧化钛颜料的制备方法，步骤包括：制备二氧化钛初品的水悬浮液；在二氧化钛颜料上沉积一层致密的二氧化硅包覆层；在包覆二氧化硅的二氧化钛颜料上沉积磷酸铝化合物；在包覆二氧化硅和磷酸铝的二氧化钛颜料上，使用并流的方法沉积氢氧化铝；氢氧化铝包膜后，搅拌熟化，经过滤、洗涤、干燥、气流粉碎和有机处理，得到高耐光性二氧化钛颜料。本发明方法具有可控性好、重现性好、可操作性强等优点，易于工业化生产，具有较好的应用前景。通过该方法制备的二氧化钛颜料具有高耐光性、高耐晒性、高不透明性和高抗色变性等优点，可以用在装饰纸、层压纸和对耐晒性有较高要求的涂料和塑料制品中。

Description

一种高耐光性二氧化钛颜料的制备方法

技术领域

本发明涉及二氧化钛颜料制备的领域，尤其涉及一种高耐光性的二氧化钛颜料的制备方法。

背景技术

二氧化钛颜料广泛用于造纸、油墨、涂料、塑料等多个领域，而造纸是其最重要的应用领域之一，在造纸中装饰纸是使用二氧化钛最多的一种，装饰纸中平均使用量可达27％，白色装饰纸中使用量可达45％。装饰纸是装饰性热固性塑料的涂层材料的组成部分，放在产品结构中的表层纸下面，主要起提供花纹图案的装饰作用和防止底层胶液渗透的覆盖作用。装饰纸特别适用于家具表面的整饰、层压材料地板和内部装修中，此种纸要求所使用的二氧化钛不但具有较高的遮盖力、水分散性，还应具有很好的耐光性，以保证装饰纸长期使用仍不变色，但由于二氧化钛特别是金红石型二氧化钛具有光催化活性，在使用过程中，会使与之接触的有机成分催化降解，严重降低装饰纸的各种性能和使用寿命，这就要求所使用的二氧化钛经过特殊的表面处理。

公开号为CN 101360793A的中国专利申请公开了一种装饰纸用二氧化钛颜料，所述颜料具有表面涂层，该涂层包含磷酸铝、氧化铝、氧化硅和氧化钛。氧化硅以松散的沉淀形式存在，比表面积(BET)为至少15m²/g。该二氧化钛颜料的制备方法，首先铝和磷组分加入到二氧化钛悬浮液中，随后添加碱性硅组分和酸性反应性的钛组分和任选地添加另外的pH值调节组分，其中将pH值调节到4～9的范围中的值。

公开号为CN 101389714A的中国专利申请公开了一种装饰纸用二氧化钛颜料，在二氧化钛颗粒上存在磷酸铝、氧化铝和空心体涂层，该颜料具有良好的不透明性，虽然该技术方案提高了二氧化钛颜料的不透明度，但是对二氧化钛颜料的耐光性的提高不明显。

授权公告号为CN 1296439C的中国专利公开了一种装饰纸用二氧化钛颜料，该制备过程以在二氧化钛表面依次沉淀磷、钛、铝和镁的化合物为特征，从而获得具有高的履盖能力和高的滞留以及同时具有高的变灰稳定性的颜料。

公开号为CN 1806018A的中国专利申请公开了一种装饰纸用二氧化钛颜料制备方法，该制备方法包括：向二氧化钛悬浮液中至少加入铝和磷组分，在此过程中其pH值下降至10以下，随后通过加入酸性组分将悬浮液的pH值下降至9以下。虽然该技术方案提高了二氧化钛颜料的保留性和不透明性，但是二氧化钛颜料的耐光性还有待提高。

美国专利US12192790公开了一种装饰纸钛白的制造方法，它在二氧化钛表面包覆致密的磷酸铝化合物，并在包膜后高温处理提高二氧化钛颜料的抗灰变性，虽然该技术方案通过高温处理提高了抗灰变性，但是高温处理增加了能耗，导致二氧化钛颜料的生产成本增加。

发明内容

本发明提供了一种高耐光性二氧化钛颜料的制备方法，在二氧化钛表面依次包覆致密的二氧化硅、磷酸铝化合物和氢氧化铝，能够提高二氧化钛颜料的耐光性、耐晒性、不透明性和抗色变性。

一种高耐光性二氧化钛颜料的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备二氧化钛初品的水悬浮液；

(2)向水悬浮液中添加硅酸钠水溶液，在30℃～90℃和pH值为7～10条件下在二氧化钛的表面包覆二氧化硅，得到包覆二氧化硅的二氧化钛；

(3)加入磷的水溶性化合物或磷的水溶性化合物的水溶液和部分量的铝盐水溶液，在30℃～90℃和pH值为7～10条件下在包覆二氧化硅的二氧化钛上包覆磷酸铝化合物；

(4)加入余量的铝盐水溶液，保持pH值为4～10，在30℃～90℃包覆氢氧化铝；

(5)加完铝盐水溶液后pH值为5～8或者调pH值至5～8，经过滤、洗涤、干燥、气流粉碎和有机处理，得到高耐光性二氧化钛颜料。

为了取得本发明更好的发明效果，以下作为本发明的优选：

在步骤(1)中，制备二氧化钛初品的水悬浮液包括以下步骤：

(a)用蒸馏水或去离子水将二氧化钛初品配成浆料；

(b)向步骤(a)的浆料中加入分散剂调pH值至7～11，砂磨后过滤，得到二氧化钛初品的水悬浮液。

步骤(a)中，所述的二氧化钛初品可以是通过氯化法生产的金红石型二氧化钛，也可以是通过硫酸法生产的金红石型或锐钛型二氧化钛，均可选用市售产品。进一步优选，所述的二氧化钛初品选用基本上具有金红石型结构的二氧化钛。对浆料中二氧化钛初品的浓度没有特别的要求，优选的，浆料中含有二氧化钛初品的浓度为100g/L～500g/L。

步骤(b)中，所述的分散剂是硅酸钠、六偏磷酸钠中的一种或两种，可以采用水溶液的方式加入；所述的分散剂与二氧化钛初品的质量比进一步优选为0.1～0.5∶100。上述分散剂加入，一方面由于体积效应，使得二氧化钛初品均匀的分散在浆料体系中，另一方面，由于存在着空间效应，固体颗粒之间因静电斥力而远离，不易发生团聚现象，使体系均匀，悬浮性能增加，从而使得在进行后续的砂磨步骤中具有更好的效果。

步骤(2)至步骤(4)在恒定温度下进行包覆，即在步骤(2)至步骤(4)中，都不需要改变温度，过程可控性好，并且所需的加热温度不高，相比于现有技术，可以减少热量的损耗，从而降低生产成本。对加热方式没有过多的要求，在整个过程中可采用本领域技术人员已知的加热方法来维持浆料的温度，如水蒸气加热，热电阻加热等。进一步优选所述的恒定温度为40℃～70℃中的一温度值。

步骤(2)中，所述的硅酸钠水溶液中硅酸钠的浓度为30g/L～200g/L；所述的硅酸钠水溶液的加入量为二氧化钛初品加入量的0.5％～4％，所述的硅酸钠水溶液的加入量以SiO₂的质量计，二氧化钛初品加入量以TiO₂的质量计。硅酸钠水溶液的加入时间过短很容易使生成的沉淀物自聚，而不是均匀地形成二氧化硅包覆层，而硅酸钠水溶液的加入时间过长会降低生产效率，同时增加能耗，因此，所述的硅酸钠水溶液最好连续匀速加入且加入时间持续1h～5h，进一步优选为1h～3h，在该优选条件下，使得在二氧化钛的表面较好地包覆致密的二氧化硅。

步骤(2)中，pH值为8～9，并保持pH不变。在该pH区间硅酸凝胶速度较慢，更有利于形成致密连续的二氧化硅层，通过控制浆料的pH值，在二氧化钛颗粒表面生成致密连续的二氧化硅层。

步骤(3)中，所述的磷的水溶性化合物可选用碱金属磷酸盐、磷酸铵、多磷酸盐、磷酸等中的一种，具体为磷酸氢二钠、磷酸或六偏磷酸钠；所述的磷的水溶性化合物或磷的水溶性化合物的水溶液的加入量为二氧化钛初品加入量的1.0％～5.0％，所述的磷的水溶性化合物或磷的水溶性化合物的水溶液的加入量以P₂O₅的质量计，二氧化钛初品加入量以TiO₂的质量计；所述的磷的水溶性化合物的水溶液中磷的水溶性化合物的浓度为100g/L～500g/L；pH值为7～9.5。从而更好地在包覆二氧化硅的二氧化钛表面包覆一层致密的磷酸铝化合物，可显著提高二氧化钛颜料的耐光性，同时可以提高不透明度。

磷的水溶性化合物或磷的水溶性化合物的水溶液与部分量的铝盐水溶液可以各自相继加入，也可以同时加入。

步骤(3)和步骤(4)中，所述的铝盐水溶液为硫酸铝水溶液、偏铝酸钠水溶液、硝酸铝水溶液、氯化铝水溶液或乙酸铝水溶液；所述的铝盐水溶液中铝盐的浓度为10g/L～200g/L；所述的铝盐水溶液的总加入量为二氧化钛初品加入量的1.0％～8.0％，所述的铝盐水溶液的加入量以Al₂O₃的质量计，二氧化钛初品加入量以TiO₂的质量计。

步骤(4)中，pH值为7～9.5，当pH保持在7～9.5时，沉淀容易形成片状的勃姆石型氢氧化铝，更有利于提高二氧化钛颜料的分散性。

步骤(5)中，加完铝盐水溶液后，可选择搅拌熟化10min～30min，在搅拌过程中能使浆料熟化，使得浆料体系更稳定，从而更有利于后续的处理。加入酸溶液或碱溶液，调pH值至5～8后，可选择再搅拌熟化15min～60min，搅拌熟化使得在放置一段时间后，浆料体系中的各物质趋于稳定，再进行进一步的处理。

步骤(5)中，所述的干燥的温度为100℃～300℃；所述的有机处理为采用胺、醇、有机硅或羧酸处理。

本发明中pH值的控制采用加入本领域技术人员熟知的酸溶液或碱溶液来实现，酸溶液或碱溶液的加入方式可以是单独加入的方式也可以是与原料并流同时加入的方式；所述的酸溶液可选用盐酸、硫酸、磷酸、醋酸或硝酸等；所述的碱溶液可选用氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液、氨水溶液或碳酸钠水溶液等。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明高耐光性二氧化钛颜料的制备方法，具有可控性好、重现性好、可操作性强等优点，易于工业化生产，具有较好的应用前景。

本发明制备方法制备的高耐光性二氧化钛颜料具有新颖的二氧化钛表面包膜结构，在二氧化钛表面依次包覆，第一层为致密的二氧化硅，以显著提高二氧化钛粒子的耐光性；第二层包覆致密的磷酸铝化合物，在提高耐光性的同时提高不透明度；第三层包覆氢氧化铝，提高二氧化钛颜料的分散性。本发明制备的高耐光性二氧化钛颜料具有高耐光性、高耐晒性、高不透明性和高抗色变性等优点。本发明制备的高耐光性二氧化钛颜料可以用在装饰纸、层压纸和对耐晒性有较高要求的涂料和塑料制品中。

附图说明

图1为实施例1二氧化钛表面包覆完第一层二氧化硅的电镜扫描照片；

图2为实施例1二氧化钛表面包覆完第一层二氧化硅和第二层磷酸铝化合物的电镜扫描照片；

图3为实施例1二氧化钛表面包覆完第一层二氧化硅、第二层磷酸铝化合物和第三层氢氧化铝的电镜扫描照片。

具体实施方式

实施例1

用去离子水将1000g二氧化钛初品(通过硫酸法生产的锐钛型二氧化钛，宁波新福钛白粉有限公司)，配制成含二氧化钛初品的浓度为320g/L的浆料，加入六偏磷酸钠质量浓度为70g/L的六偏磷酸钠水溶液0.05L，加入含氢氧化钠质量百分数为20％的氢氧化钠水溶液调节pH至8，然后将浆料通入砂磨机内砂磨，砂磨后的浆料通过筛网滤除粗颗粒，得到二氧化钛初品的水悬浮液。

将二氧化钛初品的水悬浮液加入到包膜罐中，同时搅拌并升温至40℃，并一直到包覆氢氧化铝结束都保持这一温度。开始包致密的二氧化硅，滴加相对二氧化钛初品加入量(以TiO₂的质量计)1.0％的硅酸钠浓度为100g/L的硅酸钠水溶液(硅酸钠水溶液的加入量以SiO₂质量计)，同时并流加入质量百分数为15％的硫酸保持pH＝8，硅酸钠水溶液连续匀速加入且加入时间持续3h，加料结束后，搅拌熟化20min。

滴加相对二氧化钛初品加入量(以TiO₂的质量计)3.0％的磷酸(以P₂O₅质量计)，磷酸的加入时间为1.5h，同时并流加入部分量的偏铝酸钠浓度为100g/L的偏铝酸钠水溶液，保持pH＝8。当磷酸加完时，搅拌熟化30min。

加入余量的偏铝酸钠水溶液用质量百分数为15％硫酸并流加入到反应浆料中，保持pH＝8。偏铝酸钠水溶液的总加入量(以Al₂O₃的质量计)为相对二氧化钛初品加入量(以TiO₂的质量计)的4.0％。

待偏铝酸钠水溶液加完后，搅拌熟化20min。用质量百分数为15％硫酸调节pH至7，搅拌熟化40min，过滤、用去离子水洗涤、在DZF-6053型真空干燥箱中200℃干燥10h后，在气流粉碎中加入三羟甲基丙烷(TMP)有机包膜剂3g后，得到高耐光性二氧化钛颜料约1kg。

实施例2

用去离子水将1000g二氧化钛初品(通过硫酸法生产的金红石型二氧化钛，宁波新福钛白粉有限公司)，配制成含二氧化钛初品浓度为280g/L的浆料，加入硅酸钠质量浓度为100g/L的硅酸钠水溶液0.03L，加入含氢氧化钠质量百分数为10％的氢氧化钠水溶液调节pH至9，然后将浆料通入砂磨机内砂磨，砂磨后的浆料通过筛网滤除粗颗粒，得到二氧化钛初品的水悬浮液。

将二氧化钛初品的水悬浮液加入到包膜罐中，同时搅拌并升温至55℃，并一直到包覆氢氧化铝结束都保持这一温度。开始包致密的二氧化硅，滴加相对二氧化钛初品加入量(以TiO₂的质量计)2.0％的硅酸钠浓度为200g/L的硅酸钠水溶液(以SiO₂质量计)，同时并流加入2mol/L的盐酸保持pH＝9，硅酸钠水溶液连续匀速加入且加入时间持续2h，加料结束后，搅拌熟化20min。

滴加相对二氧化钛初品加入量(以TiO₂的质量计)1.0％的磷酸(以P₂O₅质量计)，加入相对二氧化钛初品加入量(以TiO₂的质量计)约0.5％的偏铝酸钠浓度为200g/L的偏铝酸钠水溶液调pH至9.5，搅拌熟化30min。

加入相对二氧化钛初品加入量(以TiO₂的质量计)的5.0％偏铝酸钠浓度为200g/L的偏铝酸钠水溶液(以Al₂O₃的质量计)，同时用2mol/L的盐酸并流保持pH＝9.5。

待偏铝酸钠水溶液加完后，搅拌熟化20min。用2mol/L的盐酸调节pH至7，搅拌熟化40min，过滤、用去离子水洗涤、在DZF-6053型真空干燥箱中120℃干燥20h后，在气流粉碎中加入三羟甲基丙烷(TMP)有机包膜剂3g后，得到二氧化钛颜料约1kg。

实施例3

用去离子水将1000g二氧化钛初品(通过硫酸法生产的锐钛型二氧化钛，宁波新福钛白粉有限公司)，配制成含二氧化钛初品浓度为300g/L的浆料，加入硅酸钠质量浓度为100g/L的硅酸钠水溶液0.03L，加入含氢氧化钠质量百分数为10％的氢氧化钠水溶液调节pH至10，然后将浆料通入砂磨机内砂磨，砂磨后的浆料通过筛网滤除粗颗粒，得到二氧化钛初品的水悬浮液。

将二氧化钛初品的水悬浮液加入到包膜罐中，同时搅拌并升温至70℃，并一直到包覆氢氧化铝结束都保持这一温度。向包膜罐中加入质量百分数为10％的硫酸调pH＝8.5，开始包致密的二氧化硅，滴加相对二氧化钛初品加入量(以TiO₂的质量计)1.8％的硅酸钠浓度为50g/L的硅酸钠水溶液(以SiO₂质量计)，同时并流加入质量百分数为10％的硫酸保持pH＝8.5，硅酸钠水溶液连续匀速加入且加入时间持续4h，加料结束后，搅拌熟化20min。

滴加相对二氧化钛初品加入量(以TiO₂的质量计)2.5％的磷酸氢二钠浓度为3mol/L的磷酸氢二钠水溶液(以P₂O₅质量计)，然后加入相对二氧化钛初品加入量(以TiO₂的质量计)1.5％的硫酸铝浓度为150g/L的硫酸铝水溶液(以Al₂O₃质量计)，搅拌熟化10min；缓慢加入含氢氧化钠质量百分数为15％的氢氧化钠水溶液调pH至7，搅拌熟化30min。

加入相对二氧化钛初品加入量(以TiO₂的质量计)4.0％的硫酸铝浓度为150g/L的硫酸铝水溶液(以Al₂O₃质量计)，用含氢氧化钠质量百分数为15％氢氧化钠水溶液并流加入到反应浆料中，保持pH＝7。

加完硫酸铝水溶液后，搅拌熟化30min，pH＝7，过滤、用去离子水洗涤、在DZF-6053型真空干燥箱中300℃干燥12h后，在气流粉碎中加入三羟甲基丙烷(TMP)有机包膜剂3g后，得到高耐光性二氧化钛颜料约1kg。

实施例4

用去离子水将1000g二氧化钛初品(通过氯化法生产的金红石型二氧化钛)，配制成含二氧化钛初品浓度为320g/L的浆料，加入六偏磷酸钠质量浓度为70g/L的六偏磷酸钠水溶液0.05L，加入含氢氧化钠质量百分数为30％的氢氧化钠水溶液调节pH至8.5，然后将浆料通入砂磨机内砂磨，砂磨后的浆料通过筛网滤除粗颗粒，得到二氧化钛初品的水悬浮液。

将二氧化钛初品的水悬浮液加入到包膜罐中，同时搅拌并升温至60℃，并一直到包覆氢氧化铝结束都保持这一温度。开始包致密的二氧化硅，滴加相对二氧化钛初品加入量(以TiO₂的质量计)1.5％的硅酸钠浓度为150g/L的硅酸钠水溶液(以SiO₂质量计)，同时并流加入4mol/L的盐酸保持pH＝8.5，硅酸钠水溶液连续匀速加入且加入时间持续3h，加料结束后，搅拌熟化20min。

加入相对二氧化钛初品(以TiO₂的质量计)3.0％的六偏磷酸钠浓度为100g/L的六偏磷酸钠水溶液(以P₂O₅质量计)，加入相对二氧化钛初品加入量(以TiO₂的质量计)约0.5％的偏铝酸钠浓度为100g/L的偏铝酸钠水溶液调pH至8.5。

加入相对二氧化钛初品量(以TiO₂的质量计)4％的偏铝酸钠浓度为100g/L的偏铝酸钠水溶液(以Al₂O₃质量计)，同时并流加入4mol/L的盐酸保持pH＝8.5。

待偏铝酸钠水溶液加完后，搅拌熟化20min。用4mol/L的盐酸调节pH至7，搅拌熟化30min，过滤、用去离子水洗涤、在DZF-6053型真空干燥箱中150℃干燥15h后，在气流粉碎中加入三羟甲基丙烷(TMP)有机包膜剂3g后，得到高耐光性二氧化钛颜料约1kg。

对比例1

用去离子水将1000g二氧化钛初品(通过硫酸法生产的金红石型二氧化钛，宁波新福钛白粉有限公司)，配制成含二氧化钛初品浓度为320g/L的浆料，加入六偏磷酸钠质量浓度为70g/L的六偏磷酸钠水溶液0.05L，加入质量百分数为5％的氢氧化钠水溶液调节pH至10，然后将浆料通入砂磨机内砂磨，砂磨后的浆料通过筛网滤除粗颗粒，得到二氧化钛初品的水悬浮液。

将二氧化钛初品的水悬浮液加入到包膜罐中，同时搅拌并升温至60℃，并在包膜结束前都保持这一温度。加入相对二氧化钛初品加入量(以TiO₂的质量计)3.0％的六偏磷酸钠(以P₂O₅质量计)，然后加入相对二氧化钛初品加入量(以TiO₂的质量计)约0.5％的偏铝酸钠浓度为150g/L的偏铝酸钠水溶液调pH至8.5，搅拌熟化20min。

加入相对二氧化钛初品加入量(以TiO₂的质量计)4％的偏铝酸钠浓度为150g/L的偏铝酸钠水溶液(以Al₂O₃质量计)，同时并流加入1mol/L的盐酸保持pH＝8.5。

待偏铝酸钠水溶液溶液加完后，搅拌熟化20min。用1mol/L的盐酸调节pH至7，搅拌熟化30min，过滤、用去离子水洗涤、在DZF-6053型真空干燥箱中150℃干燥15h后，在气流粉碎中加入三羟甲基丙烷(TMP)有机包膜剂3g后，得到二氧化钛颜料约1千克。

对比例2

用去离子水将1000g二氧化钛初品(通过硫酸法生产的金红石型二氧化钛，宁波新福钛白粉有限公司)，配制成含二氧化钛初品浓度为320g/L的浆料，加入六偏磷酸钠质量浓度为70g/L的六偏磷酸钠水溶液0.05L，加入质量百分数为5％的氢氧化钠水溶液调节pH至10，然后将浆料通入砂磨机内砂磨，砂磨后的浆料通过筛网滤除粗颗粒，得到二氧化钛初品的水悬浮液。

将二氧化钛初品的水悬浮液加入到包膜罐中，同时搅拌并升温至60℃，并在包膜结束前都保持这一温度。向包膜罐加入1mol/L的盐酸调节pH至8.5。开始包致密的二氧化硅，滴加相对二氧化钛初品加入量(以TiO₂的质量计)1.5％的硅酸钠浓度为100g/L的硅酸钠水溶液(以SiO₂质量计)，同时并流加入盐酸1mol/L的保持pH＝8.5，硅酸钠水溶液连续匀速加入且加入时间持续3h，搅拌熟化20min。

加入相对二氧化钛初品加入量(以TiO₂的质量计)4％的偏铝酸钠浓度为100g/L的偏铝酸钠水溶液(以Al₂O₃质量计)，同时并流加入1mol/L的盐酸保持pH＝8.5。

待偏铝酸钠水溶液加完后，搅拌熟化20min。用1mol/L的盐酸调节pH至7，搅拌熟化30min过滤、用去离子水洗涤、在DZF-6053型真空干燥箱中150℃干燥15h后，在气流粉碎中加入三羟甲基丙烷(TMP)有机包膜剂3g后，得到二氧化钛颜料1kg。

测试方法

将实施例1～4制备的高耐光性二氧化钛颜料和对比例1～2制备的二氧化钛颜料分别加入基于蜜胺树脂的装饰纸，并随后测定它们在压制的层状纸板中的光学性能和耐光性。

a)制备层状纸板(实验室规模)

由一定量的二氧化钛颜料和自来水制备含二氧化钛颜料质量百分数为36％的颜料悬浮液。将颜料悬浮液加入纸浆中，制成装饰纸，装饰纸中二氧化钛颜料的单位面积重量为(100±3)克/平方米，装饰纸中二氧化钛重量百分含量为(40±1)％。

层状纸板的制备包括浸渍和压制成层状纸板。将装饰纸浸渍在蜜胺树脂溶液中，并在循环空气干燥箱中130℃下预凝结25秒钟。然后进行第二次浸渍，再在循环空气干燥箱中130℃下干燥110秒。该装饰纸的残余水份含量为装饰纸总重量的4％至6％。将冷凝的装饰纸与酚醛树脂浸渍的芯纸和黑色底层纸依次叠放，再经过层压机压制成层压纸板。

二氧化钛颜料依次选用实施例1～4制备的高耐光性二氧化钛颜料和对比例1～2制备的二氧化钛颜料，从而制备不同的层压纸板。

b)测量

为了评价二氧化钛颜料的耐光性。将相应的层压纸板样品放在氙灯试验箱(SNT-800型，上海仪祥试验设备有限公司)中照射，该光源是氮气弧光灯，该仪器样品室中的温度是45±3℃，相对湿度是(65±5)％。之后测量色值CIELAB的变化ΔE，用ΔE的大小来衡量层压纸板的耐光性，ΔE越小，耐光性越好。

实施例1～4制备的高耐光性二氧化钛颜料和对比例1～2制备的二氧化钛颜料制备的不同的层压纸板测试得到的ΔE数据结果如表1所示。

表1

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	对比例1	对比例2
							ΔE	0.39	0.31	0.41	0.32	0.63	0.76

由表1的数据结果可知，本发明方法制得的高耐光性二氧化钛颜料具有高耐光性。

Claims (4)

1.一种高耐光性二氧化钛颜料的制备方法，包括以下步骤：

（1）用去离子水将1000g二氧化钛初品，配制成含二氧化钛初品的浓度为320g/L的浆料，加入六偏磷酸钠质量浓度为70g/L的六偏磷酸钠水溶液0.05L，加入含氢氧化钠质量百分数为20%的氢氧化钠水溶液调节pH至8，然后将浆料通入砂磨机内砂磨，砂磨后的浆料通过筛网滤除粗颗粒，得到二氧化钛初品的水悬浮液；

（2）将二氧化钛初品的水悬浮液加入到包膜罐中，同时搅拌并升温至40℃，并一直到包覆氢氧化铝结束都保持这一温度，开始包致密的二氧化硅，滴加相对二氧化钛初品加入量1.0%的硅酸钠浓度为100g/L的硅酸钠水溶液，同时并流加入质量百分数为15%的硫酸保持pH=8，硅酸钠水溶液连续匀速加入且加入时间持续3h，加料结束后，搅拌熟化20min；

（3）滴加相对二氧化钛初品加入量3.0%的磷酸，磷酸的加入时间为1.5h，同时并流加入部分量的偏铝酸钠浓度为100g/L的偏铝酸钠水溶液，保持pH=8；当磷酸加完时，搅拌熟化30min；

（4）加入余量的偏铝酸钠水溶液用质量百分数为15%硫酸并流加入到反应浆料中，保持pH=8，偏铝酸钠水溶液的总加入量为相对二氧化钛初品加入量的4.0%；

（5）待偏铝酸钠水溶液加完后，搅拌熟化20min，用质量百分数为15%硫酸调节pH至7，搅拌熟化40min，过滤、用去离子水洗涤、在DZF-6053型真空干燥箱中200℃干燥10h后，在气流粉碎中加入三羟甲基丙烷有机包膜剂3g后，得到高耐光性二氧化钛颜料1kg；

步骤（1）中，所述的二氧化钛初品为通过硫酸法生产的锐钛型二氧化钛；

步骤（2）～（4）中，所述的二氧化钛初品加入量以TiO₂的质量计；

步骤（2）中，所述的硅酸钠水溶液的加入量以SiO₂的质量计；

步骤（3）中，所述的磷酸的加入量以P₂O₅的质量计；

步骤（4）中，所述的偏铝酸钠水溶液的加入量以Al₂O₃的质量计。

2.一种高耐光性二氧化钛颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）用去离子水将1000g二氧化钛初品，配制成含二氧化钛初品浓度为280g/L的浆料，加入硅酸钠质量浓度为100g/L的硅酸钠水溶液0.03L，加入含氢氧化钠质量百分数为10%的氢氧化钠水溶液调节pH至9，然后将浆料通入砂磨机内砂磨，砂磨后的浆料通过筛网滤除粗颗粒，得到二氧化钛初品的水悬浮液；

（2）将二氧化钛初品的水悬浮液加入到包膜罐中，同时搅拌并升温至55℃，并一直到包覆氢氧化铝结束都保持这一温度；开始包致密的二氧化硅，滴加相对二氧化钛初品加入量2.0%的硅酸钠浓度为200g/L的硅酸钠水溶液，同时并流加入2mol/L的盐酸保持pH=9，硅酸钠水溶液连续匀速加入且加入时间持续2h，加料结束后，搅拌熟化20min；

（3）滴加相对二氧化钛初品加入量1.0%的磷酸，加入相对二氧化钛初品加入量0.5%的偏铝酸钠浓度为200g/L的偏铝酸钠水溶液调pH至9.5，搅拌熟化30min；

（4）加入相对二氧化钛初品加入量的5.0%偏铝酸钠浓度为200g/L的偏铝酸钠水溶液，同时用2mol/L的盐酸并流保持pH=9.5；

（5）待偏铝酸钠水溶液加完后，搅拌熟化20min；用2mol/L的盐酸调节pH至7，搅拌熟化40min，过滤、用去离子水洗涤、在DZF-6053型真空干燥箱中120℃干燥20h后，在气流粉碎中加入三羟甲基丙烷有机包膜剂3g后，得到二氧化钛颜料1kg；

步骤（1）中，所述的二氧化钛初品为通过硫酸法生产的金红石型二氧化钛；

步骤（2）～（4）中，所述的二氧化钛初品加入量以TiO₂的质量计；

步骤（2）中，所述的硅酸钠水溶液的加入量以SiO₂的质量计；

步骤（3）中，所述的磷酸的加入量以P₂O₅的质量计；

步骤（4）中，所述的偏铝酸钠水溶液的加入量以Al₂O₃的质量计。

3.一种高耐光性二氧化钛颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）用去离子水将1000g二氧化钛初品，配制成含二氧化钛初品浓度为300g/L的浆料，加入硅酸钠质量浓度为100g/L的硅酸钠水溶液0.03L，加入含氢氧化钠质量百分数为10%的氢氧化钠水溶液调节pH至10，然后将浆料通入砂磨机内砂磨，砂磨后的浆料通过筛网滤除粗颗粒，得到二氧化钛初品的水悬浮液；

（2）将二氧化钛初品的水悬浮液加入到包膜罐中，同时搅拌并升温至70℃，并一直到包覆氢氧化铝结束都保持这一温度；向包膜罐中加入质量百分数为10%的硫酸调pH=8.5，开始包致密的二氧化硅，滴加相对二氧化钛初品加入量1.8%的硅酸钠浓度为50g/L的硅酸钠水溶液，同时并流加入质量百分数为10%的硫酸保持pH=8.5，硅酸钠水溶液连续匀速加入且加入时间持续4h，加料结束后，搅拌熟化20min；

（3）滴加相对二氧化钛初品加入量2.5%的磷酸氢二钠浓度为3mol/L的磷酸氢二钠水溶液，然后加入相对二氧化钛初品加入量1.5%的硫酸铝浓度为150g/L的硫酸铝水溶液，搅拌熟化10min；缓慢加入含氢氧化钠质量百分数为15%的氢氧化钠水溶液调pH至7，搅拌熟化30min；

（4）加入相对二氧化钛初品加入量4.0%的硫酸铝浓度为150g/L的硫酸铝水溶液，用含氢氧化钠质量百分数为15%氢氧化钠水溶液并流加入到反应浆料中，保持pH=7；

（5）加完硫酸铝水溶液后，搅拌熟化30min，pH=7，过滤、用去离子水洗涤、在DZF-6053型真空干燥箱中300℃干燥12h后，在气流粉碎中加入三羟甲基丙烷有机包膜剂3g后，得到高耐光性二氧化钛颜料1kg；

步骤（1）中，所述的二氧化钛初品为通过硫酸法生产的锐钛型二氧化钛；

步骤（2）～（4）中，所述的二氧化钛初品加入量以TiO₂的质量计；

步骤（2）中，所述的硅酸钠水溶液的加入量以SiO₂的质量计；

步骤（3）中，所述的磷酸氢二钠水溶液的加入量以P₂O₅的质量计；

步骤（3）和（4）中，所述的硫酸铝水溶液的加入量以Al₂O₃的质量计。

4.一种高耐光性二氧化钛颜料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）用去离子水将1000g二氧化钛初品，配制成含二氧化钛初品浓度为320g/L的浆料，加入六偏磷酸钠质量浓度为70g/L的六偏磷酸钠水溶液0.05L，加入含氢氧化钠质量百分数为30%的氢氧化钠水溶液调节pH至8.5，然后将浆料通入砂磨机内砂磨，砂磨后的浆料通过筛网滤除粗颗粒，得到二氧化钛初品的水悬浮液；

（2）将二氧化钛初品的水悬浮液加入到包膜罐中，同时搅拌并升温至60℃，并一直到包覆氢氧化铝结束都保持这一温度；开始包致密的二氧化硅，滴加相对二氧化钛初品加入量1.5%的硅酸钠浓度为150g/L的硅酸钠水溶液，同时并流加入4mol/L的盐酸保持pH=8.5，硅酸钠水溶液连续匀速加入且加入时间持续3h，加料结束后，搅拌熟化20min；

（3）加入相对二氧化钛初品3.0%的六偏磷酸钠浓度为100g/L的六偏磷酸钠水溶液，加入相对二氧化钛初品加入量0.5%的偏铝酸钠浓度为100g/L的偏铝酸钠水溶液调pH至8.5；

（4）加入相对二氧化钛初品量4%的偏铝酸钠浓度为100g/L的偏铝酸钠水溶液，同时并流加入4mol/L的盐酸保持pH=8.5；

（5）待偏铝酸钠水溶液加完后，搅拌熟化20min；用4mol/L的盐酸调节pH至7，搅拌熟化30min，过滤、用去离子水洗涤、在DZF-6053型真空干燥箱中150℃干燥15h后，在气流粉碎中加入三羟甲基丙烷有机包膜剂3g后，得到高耐光性二氧化钛颜料1kg；

步骤（1）中，所述的二氧化钛初品为通过氯化法生产的金红石型二氧化钛；

步骤（2）～（4）中，所述的二氧化钛初品加入量以TiO₂的质量计；

步骤（2）中，所述的硅酸钠水溶液的加入量以SiO₂的质量计；

步骤（3）中，所述的六偏磷酸钠水溶液的加入量以P₂O₅的质量计；

步骤（4）中，所述的偏铝酸钠水溶液的加入量以Al₂O₃的质量计。

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