CN104190313B - 一种钛白粉用润湿分散剂 - Google Patents

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本发明涉及一种能降低成本的钛白粉用润湿分散剂，属于分散剂技术领域。本发明的钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，7.6-9.2份异丙醇胺，2.7-3.9份乙二醇，4.6-5.5份四正丁基高氯酸铵组成。其中，四正丁基高氯酸铵是用于制备纳米金红石型二氧化钛的改性剂，其自身无法作为钛白粉的润湿分散剂使用。而将四正丁基高氯酸铵与六偏磷酸钠和异丙醇胺同时使用，能显著增加六偏磷酸钠和异丙醇胺对钛白粉的分散效果。本发明以价格低廉的六偏磷酸钠为主要成分，但是其分散效果却由于成本较高的异丙醇胺。

Description

一种钛白粉用润湿分散剂
技术领域
本发明涉及一种能降低成本的钛白粉用润湿分散剂，属于分散剂技术领域。
背景技术
在环境日益关注的今天，水性环保涂料倍受人们的青睐，钛白粉作为一种优质的白色颜料，广泛的应用于涂料行业，水分散性是钛白粉在水性涂料行业中一个很重要的应用性能指标，它的优劣直接影响涂料的遮盖力、分散性、耐候性、光泽度等颜料性能。目前，通常采用添加分散剂的方式改善钛白粉的水分散性。最常用的钛白粉分散剂是异丙醇胺和TP02（主要成分为聚羧酸钠）；异丙醇胺价格为2万元每吨，加入量到千分之2.3时即能达到较好的分散效果。TP02的价格为1.1万元每吨，加入量为千分之3时能达到较好的分散效果，虽然TP02加入量要大一些，但综合计算来看，使用TP02作为润湿分散剂后每吨钛白粉成本大约可以降低13元。但是，将异丙醇胺的最优分散效果和TP02的最优分散效果进行比较发现；采用TP02作为分散剂时，其各项表征分散性能的指标较差；具体数据如表1；
表1
  白度 消色力 遮盖力 吸油量 酸溶率 分散性
异丙醇胺 98.76 114 13.11 19.9 9.86 18
TP02 98.63 112 13.40 20.0 10.46 20
。由此可见，采用TP02作为分散剂，虽然成本显著降低，但是，分散效果却相对较差。
发明内容
   本发明的目的在于提供一种分散效果与异丙醇胺的分散效果相当的，能降低成本的钛白粉用润湿分散剂。
本发明的能降低成本的钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，7.6-9.2份异丙醇胺，2.7-3.9份乙二醇，4.6-5.5份四正丁基高氯酸铵组成；所述份数为重量份。
其中，四正丁基高氯酸铵是用于制备纳米金红石型二氧化钛的改性剂，其自身无法作为钛白粉的润湿分散剂使用。发明人在实验过程中意外发现，将四正丁基高氯酸铵与六偏磷酸钠和异丙醇胺同时使用，能显著增加六偏磷酸钠和异丙醇胺对钛白粉的分散效果。
上述能降低成本的钛白粉用润湿分散剂，优选的，由100份六偏磷酸钠，8.1-8.5份异丙醇胺，2.9-3.3份乙二醇，5.0-5.2份四正丁基高氯酸铵组成。此时，分散效果更好。
上述能降低成本的钛白粉用润湿分散剂，优选的，由100份六偏磷酸钠，8.3份异丙醇胺，3.1份乙二醇，5.2份四正丁基高氯酸铵组成。此时，分散效果最好。
本润湿分散剂由柱塞泵以每分钟120-140ml的量匀速加入浆料罐，由气动调节阀调节脱盐水加量控制浆料密度，将浆料密度控制在1600kg/m3左右。
技术效果
成本低，分散效果好。
具体实施方式
实施例1
一种能降低成本的钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，8.3份异丙醇胺，3.1份乙二醇，5.2份四正丁基高氯酸铵组成。
实施例2
一种能降低成本的钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，8.3份异丙醇胺，3.1份乙二醇，5.0份四正丁基高氯酸铵组成。
实施例3
一种能降低成本的钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，8.3份异丙醇胺，3.1份乙二醇，5.1份四正丁基高氯酸铵组成。
实施例4
一种能降低成本的钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，8.3份异丙醇胺，3.3份乙二醇，5.2份四正丁基高氯酸铵组成。
实施例5
一种能降低成本的钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，8.3份异丙醇胺，2.9份乙二醇，5.2份四正丁基高氯酸铵组成。
实施例6
一种能降低成本的钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，8.5份异丙醇胺，3.3份乙二醇，5.2份四正丁基高氯酸铵组成。
实施例7
一种能降低成本的钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，8.1份异丙醇胺，3.3份乙二醇，5.2份四正丁基高氯酸铵组成。
实施例8
一种能降低成本的钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，8.3份异丙醇胺，3.1份乙二醇，4.6份四正丁基高氯酸铵组成.
实施例9
一种能降低成本的钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，8.3份异丙醇胺，3.1份乙二醇，5.5份四正丁基高氯酸铵组成。
实施例10
一种能降低成本的钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，8.3份异丙醇胺，2.7份乙二醇，5.2份四正丁基高氯酸铵组成。
实施例11
一种能降低成本的钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，8.3份异丙醇胺，3.9份乙二醇，5.2份四正丁基高氯酸铵组成。
实施例12
一种能降低成本的钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，7.6份异丙醇胺，3.1份乙二醇，5.2份四正丁基高氯酸铵组成。
实施例13
一种能降低成本的钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，9.2份异丙醇胺，3.1份乙二醇，5.2份四正丁基高氯酸铵组成。
实施例14
一种能降低成本的钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，7.6份异丙醇胺，3.9份乙二醇，5.5份四正丁基高氯酸铵组成。
实施例15
一种能降低成本的钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，7.6份异丙醇胺，2.7份乙二醇，5.5份四正丁基高氯酸铵组成。
实施例16
一种能降低成本的钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，9.2份异丙醇胺，3.1份乙二醇，4.6份四正丁基高氯酸铵组成。
对比例1
一种钛白粉用润湿分散剂，由100份三聚磷酸钠，8.3份异丙醇胺，3.1份乙二醇，5.2份四正丁基高氯酸铵组成。
对比例2
一种钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，8.3份异丙醇胺，3.1份乙二醇，4.5份四正丁基高氯酸铵组成。
对比例3
一种钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，8.3份异丙醇胺，3.1份乙二醇，5.6份四正丁基高氯酸铵组成。
对比例4
一种钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，8.3份异丙醇胺，2.6份乙二醇，5.2份四正丁基高氯酸铵组成。
对比例5
一种钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，8.3份异丙醇胺，4.0份乙二醇，5.2份四正丁基高氯酸铵组成。
对比例6
一种钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，7.5份异丙醇胺，3.1份乙二醇，5.2份四正丁基高氯酸铵组成。
对比例7
一种钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，9.3份异丙醇胺，3.1份乙二醇，5.2份四正丁基高氯酸铵组成。
对比例8
一种钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，8.3份异丙醇胺和3.1份乙二醇组成。
对比例9
一种钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠，8.3份异丙醇胺和5.2份四正丁基高氯酸铵组成。
对比例10
一种钛白粉用润湿分散剂，由100份六偏磷酸钠和8.3份异丙醇胺组成。
效果试验
    检测实施例1-16和对比例1-10所制备的润湿分散剂的分散效果性能。采用白度、消色力、遮盖力、吸油量、分散性、酸溶率作为检测指标；检测结果如表2。
表2：
  白度 消色力 遮盖力 吸油量 酸溶率 分散性
实施例1 98.89 115 13.00 19.5 9.45 16
实施例2 98.81 114 13.09 20.0 9.61 17
实施例3 98.80 114 13.10 19.6 9.63 17
实施例4 98.83 114 13.06 19.5 9.81 18
实施例5 98.81 114 13.03 19.9 9.74 17
实施例6 98.85 114 13.02 20.5 9.76 17
实施例7 98.82 114 13.07 19.8 9.67 17
实施例8 98.79 113 13.11 20.4 9.84 18
实施例9 98.77 113 13.02 20.4 9.90 19
实施例10 98.80 114 13.09 19.9 9.86 18
实施例11 98.81 113 13.12 20.8 9.82 18
实施例12 98.78 114 13.10 19.8 9.92 19
实施例13 98.79 114 13.08 19.7 9.91 18
实施例14 98.75 113 13.12 19.8 10.05 18
实施例15 98.79 113 13.04 20.2 9.96 19
实施例16 98.74 113 13.10 20.3 10.03 18
对比例1 98.35 110 13.47 20.3 10.49 21
对比例2 98.53 111 13.35 20.6 10.42 21
对比例3 98.56 111 13.37 19.9 10.38 20
对比例4 98.54 110 13.36 19.8 10.45 20
对比例5 98.55 110 13.39 20.4 11.42 21
对比例6 98.58 111 13.41 20.8 10.46 22
对比例7 98.54 111 13.36 19.8 10.41 20
对比例8 97.89 110 13.64 20.1 10.61 23
对比例9 98.14 110 13.56 20.4 10.59 23
对比例10 98.18 110 13.59 20.0 10.57 22
本发明中，分散效果性能的各项性能指标的定义及检测方法如下：
白度：称取3g包膜后的钛白粉与1g的亚麻仁油混合均匀,将混合均匀后的粘稠状的钛白粉均匀的涂覆于载玻片上,用规格为100μm湿膜制备器制出100μm的漆膜,室温下放至包膜干燥,用白度仪测量CIE色差。
消色力：消色力通常与标样相比较，用％数表示，国外商业上习惯用雷诺(Reno1ds)数表示，雷诺数是将碳黑或群青与油加入等量的标样和试样中，直到两者明度(亮度)一致时，根据试样中所加入着色剂的量，在已标定的指数表中读取相应的数值。
遮盖力:称取试样3~5克(准确至0.2g),取其总量的1/2~1/3置于平磨机下层的磨砂玻璃面上,用调墨刀调匀,加50公斤压力,进行研磨,每25转调和一次,调和四次共100转,用调墨刀调匀,放入容器内备用.在天平上称取黑白格板重量,用漆刷沾取颜料色装均匀纵横交错地涂于黑白格板上,涂刷时不允许颜料色装在板的边缘粘附,涂完后在日光灯下视线与板面倾斜成30度角观察,黑白格恰好被颜料色衆遮盖即为终点。
吸油量：颜料的吸油量是指每l00g颜料,在达到完全润湿时需要用油的最少质量。将钛白粉干粉置于平板上,将精制亚麻仁油用滴管滴加到铁白粉上,加油量每次不超过10滴,加完后用调刀压研,使油完全渗入钛白粉,继续以此速度滴加直到油和铁白粉形成团块为止。从此时起,每滴加一滴后用调刀充分研磨,当形成调度均匀的膏状物,恰好不碎不裂,又能粘附在平板上时,即为终点。记录消耗油量,整个过程应在20min内完成。
酸溶率：
(i)标样的配制
称取3.75g(NH4)2S04,溶于10mL95%~98%的浓硫酸中。等到溶液变得透明澄清后再加入纯度为98.0%的二氧化钛0.2551g,缓慢加热,不断搅拌,至试样完全溶解。溶液呈黄色透明状,冷却后为无色清液。再向此溶液中加入上述浓硫酸15mL,冷却后,转入250mL容量瓶中用蒸馏水稀释至刻度,放置一周后备用。(TiO2的浓度为1mg/mL)
(ii)标准曲线的绘制
分别取上述标准液各 l.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL 于 50mL
容量瓶中,各加入30%的H2O2溶液5mL,用10%的硫酸溶液稀释至刻度。放置1小时后,用722N型分光光度计测其吸光度。(波长为400nm,比色皿为1 cm,参比液为5mL30%的H2O2溶液用10%的硫酸溶液稀释至50 ml而制得)以TiO2的浓度及其吸光度作图得标准曲线。
(iii)试样配制
取包膜TiO2试样0.200克,在175℃下边搅拌边加入10mL95%~98%的浓硫
酸中。在175℃下酸解1小时。随后,倒入用去离子水制备的碎冰中进行急冷。稀释至l00mL过滤。取滤液0.5mL于50mL容量瓶中,加入30%H202 5mL,用10%的硫酸稀释至刻度。
(iv)分光光度测定
用722N型分光光度计,测定试样溶液的吸光度。(条件与标样的测定条件相同)在标准曲线上查出相应的TiO2的浓度。
分散性：分别称取水80ml，润湿剂1.0g，分散剂5.0g消泡剂1.0g，增稠剂15.0g（精确到0.01g）,加入容器中用电动搅拌器搅拌均匀，称取120.0钛白粉，边搅拌边慢慢加入溶液中，提高转速达1800 转/分，搅拌30分钟，然后加入消泡剂1.0g，成膜剂5.0g，苯丙乳液80ml，搅拌均匀，用细度刮板计立刻刮片，并在5分钟内立即观察槽内颗粒均匀显露处的刻度线，该数值即颗粒细度。

Claims (3)

1.一种钛白粉用润湿分散剂，其特征在于，由100份六偏磷酸钠，7.6-9.2份异丙醇胺，2.7-3.9份乙二醇，4.6-5.5份四正丁基高氯酸铵组成；所述份数为重量份。
2.根据权利要求1所述的钛白粉用润湿分散剂，其特征在于，由100份六偏磷酸钠，8.1-8.5份异丙醇胺，2.9-3.3份乙二醇，5.0-5.2份四正丁基高氯酸铵组成。
3.根据权利要求2所述的钛白粉用润湿分散剂，其特征在于，由100份六偏磷酸钠，8.3份异丙醇胺，3.1份乙二醇，5.2份四正丁基高氯酸铵组成。
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