CN104387810B - 一种以煅烧高岭土为载体制备的功能性白色颜料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种以煅烧高岭土为载体制备的功能性白色颜料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明有关于一种以煅烧高岭土为载体制备的功能性白色颜料及其制备方法和应用，将高岭石破碎、球磨并煅烧后形成煅烧高岭土，之后将煅烧高岭土及颜料辅料分别配置成一定固含量的水质浆料并与加工助剂一起砂磨制备成粒径2‑4μm的白色颜料浆料，去除水分并烘干后即得白度为98％以上、粒径为2‑4μm的功能性白色颜料，根据加工助剂不同选择可制备成亲水型或亲油型的功能性白色颜料，前者用于水性涂料和造纸行业，后者用于塑料、橡胶、油漆及粉末涂料行业。

Description

一种以煅烧高岭土为载体制备的功能性白色颜料及其制备方 法和应用
技术领域
本发明涉及颜料制备领域，特别是涉及一种以煅烧高岭土为载体制备的功能性白色颜料及其制备方法和应用。
背景技术
目前，白色颜料主要是由钛白粉制备而来，然而为了节约昂贵的钛白粉资源,目前市场同类白色颜料产品品种很多,由于各自采用的配方加工设备和加工工艺不同,产品质量相差较大。其白度尤其是遮盖力远不及普通钛白粉,而且对产品表面未作活化处理,其分散性差,颗粒大粒径分布宽,严重影响使用效果。
本发明由于采用白度好、粒径小、多孔径海棉状煅烧高岭土作载体,加上特殊的加工工艺,使产品具有粒径分布均匀、白度高、遮盖力好,并且具有较好耐候性和稳定性，基本性能指标按近纯钛白粉。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可替换钛白粉的功能性白色颜料及其制备方法和应用，该白色颜料白度可达98％以上，好于普通钛白粉，遮盖力可达70，接近于普通钛白粉，而密度只有普通钛白粉都60％、价格便宜，约为普通钛白粉的70-80％，其可替代钛白粉作为白色颜料使用，可节约钛白粉资源，此外由于加工助剂的引入，使其分散性远好于钛白粉，能迅速分散到水性或油性介质中，钛白粉则无法达到此效果而多数沉淀于介质底层。
为达上述目的，本发明一种以煅烧高岭土为载体制备的功能性白色颜料，其主要由以下组分制备而成：
煅烧高岭土： 10-60重量份；
辅料： 30-80重量份；
加工助剂： 0.1-1重量份；
所述辅料选自钛白粉、沉淀硫酸钡、煅烧滑石粉、硫化锌、氧化锌或碳酸钙中的一种或两种以上任意比例的混合物；所述加工助剂选自烷基磷酸酯二乙醇胺盐、偏磷酸钠、硬脂酸、二甘醇或2-甲基-2-羟甲基-1.3丙二醇中的一种或两种以上任意比例的混合物。
其中所述煅烧高岭土为白度98％以上，粒径6-10μm的多孔状海绵体。
其中所述煅烧高岭土由以下方法制得：
将高岭石破碎成粒径为1-5cm的碎块；
用球磨机磨成粒径为6-10μm的细粉；
将所述细粉于1200℃下煅烧，保温10-12小时；
冷却后即得所述粒径为6-10μm，白度98％以上的多孔海绵状煅烧高岭土，所述高岭石优选浙江地开石。
其中所述破碎步骤采用锤式破碎机破碎。
其中将球磨机磨成的所述细粉装入煅烧箱后进隧道窑，采用煤气发生炉产生的高温气体进行煅烧。
其中所述辅料白度为98％以上，粒径小于6μm。
一种制备以煅烧高岭土为载体制备的功能性白色颜料的方法，包括以下步骤：
将所述煅烧高岭土加入水中配置成固含量为20-60％的水质浆料A；
将所述辅料加入水中配置成固含量为40-80％的水质浆料B；
将所述水质浆料A、所述水质浆料B和所述加工助剂加入砂磨机砂磨至粒径为2-4μm的白色颜料浆料；
将所述浆料除去水分并烘干后制得所述功能性白色颜料。
其中所述浆料采用压滤机或高速过滤机去除水分。
其中所述功能性白色颜料白度为98％以上，粒径为2-4μm。
以煅烧高岭土为载体制备的功能性白色颜料在水性涂料、粉末涂料、造纸、塑料、橡胶、或油漆中的应用。
本发明与现有技术的不同之处在于本发明取得了如下技术效果：
1、本发明所述煅烧高岭土白度高，遮盖力好，并具有耐候性、抗氧化性及防紫外功能，本发明可替代钛白粉颜料，该白色颜料白度可达98％以上，好于普通钛白粉，遮盖力可达70，接近于普通钛白粉，而密度只有普通钛白粉的60％、价格便宜，可节约钛白粉资源。
2、本发明制得的浆料可直接用于水性涂料和造纸业；
3、本发明通过采用不同性能的加工助剂，可制得亲水型或亲油型的功能性白色颜料，前者用于水性涂料和造纸行业，后者用于塑料、橡胶、油漆及粉末涂料行业。
具体实施方式
以下结合实施例，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
实施例1
将高岭石(地开石)用锤式破碎机破碎成粒径为1-3cm的碎块，之后再用球磨机磨成粒径为6-8μm的细粉，将所述细粉装入煅烧箱后进隧道窑，采用煤气发生炉产生的高温气体进行煅烧，煅烧温度为1200℃，保温11小时，冷却后即得所述粒径为6-8μm，白度99％的多孔海绵状煅烧高岭土。
将50Kg所述煅烧高岭土与80Kg水配制成浆料A，将30Kg钛白粉，20Kg碳酸钙，10Kg硫酸钡与50Kg水配制成浆料B，将浆料A浆料B与1kg二甘醇加入砂磨机内研磨一小时后，制得功能性白色颜料桨料。
浆料性能:白度：98.5％，粒径：D90＝2.5μm，遮盖力：60g/cm2。
采用压滤机去除水分后制得白色颜料粉末。
粉末性能:白度：98.5％，粒径：D90＝2.5μm，遮盖力：60g/cm2。
实施例2
将高岭石(地开石)用锤式破碎机破碎成粒径为1-2cm的碎块，之后再用球磨机磨成粒径为6-7μm的细粉，将所述细粉装入煅烧箱后进隧道窑，采用煤气发生炉产生的高温气体进行煅烧，煅烧温度为1200℃，保温10小时，冷却后即得所述粒径为6-7μm，白度99.5％的多孔海绵状煅烧高岭土。
将20Kg所述煅烧高岭土与50Kg水配制成浆料A，将10Kg钛白粉，20kg煅烧滑石粉，10Kg碳酸钙，10Kg氧化锌与50Kg水配制成浆料B，将浆料A浆料B与0.6kg烷基磷酸酯二乙醇胺盐加入砂磨机内研磨一小时后，制得功能性白色颜料桨料。
浆料性能:白度：99％，粒径：D90＝2μm，遮盖力：65g/cm2。
用高速过滤去机去除水分后制得白色颜料粉末。
粉末性能:白度：99％，粒径：D90＝2μm，遮盖力：65g/cm2。
实施例3
将高岭石(地开石)用锤式破碎机破碎成粒径为5cm的碎块，之后再用球磨机磨成粒径为8-10μm的细粉，将所述细粉装入煅烧箱后进隧道窑，采用煤气发生炉产生的高温气体进行煅烧，煅烧温度为1200℃，保温12小时，冷却后即得所述粒径为8-10μm，白度98.5％的多孔海绵状煅烧高岭土。
将60Kg所述煅烧高岭土与50Kg水配制成浆料A，将10Kg钛白粉，20kg煅烧滑石粉，10Kg碳酸钙，10Kg氧化锌与50Kg水配制成浆料B，将浆料A浆料B与0.4kg硬脂酸、0.5kg2-甲基-2-羟甲基-1.3丙二醇(TME)加入砂磨机内研磨一小时后，制得功能性白色颜料桨料。
浆料性能:白度：98％，粒径：D90＝4μm，遮盖力：60g/cm2。
用压滤机去除水分后制得白色颜料粉末。
浆料性能:白度：98％，粒径：D90＝4μm，遮盖力：60g/cm2。
以上所用高岭石选自浙江省产地开石(江山平昌矿业发展有限公司),该地开石纯度高，杂质少，特别是钾、钠含量几乎为零，能制得白度更高的煅烧高岭土。
以上实施例制得的白色颜料由于其白度好、遮盖力好、粒径小且分布均匀,分散性好，能广泛应用于水性涂料、粉末涂料、造纸、塑料、橡胶、或油漆产品。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种以煅烧高岭土为载体制备的功能性白色颜料，其特征在于由以下组分制备而成：
煅烧高岭土： 10-60重量份；
辅料： 30-80重量份；
加工助剂： 0.1-1重量份；
所述煅烧高岭土为白度98％以上，粒径6-10μm的多孔状海绵体；
所述辅料选自钛白粉、沉淀硫酸钡、煅烧滑石粉、硫化锌、氧化锌或碳酸钙中的两种以上任意比例的混合物；所述辅料白度为98％以上，粒径小于6μm；所述加工助剂选自烷基磷酸酯二乙醇胺盐、偏磷酸钠、硬脂酸、二甘醇或2-甲基-2-羟甲基-1， 3丙二醇中的一种或两种以上任意比例的混合物；
所述煅烧高岭土由以下方法制得：
将高岭石破碎成粒径为1-5cm的碎块；
用球磨机磨成粒径为6-10μm的细粉；
将所述细粉于1200℃下煅烧，保温10-12小时；
冷却后即得所述粒径为6-10μm，白度98％以上的多孔海绵状煅烧高岭土。
2.根据权利要求1所述的以煅烧高岭土为载体制备的功能性白色颜料，其特征在于所述高岭石为浙江地开石。
3.根据权利要求1所述的以煅烧高岭土为载体制备的功能性白色颜料，其特征在于：所述破碎步骤采用锤式破碎机破碎。
4.根据权利要求1所述的以煅烧高岭土为载体制备的功能性白色颜料，其特征在于：将球磨机磨成的所述细粉装入煅烧箱后进隧道窑，采用煤气发生炉产生的高温气体进行煅烧。
5.一种制备如权利要求1-4中任一项所述以煅烧高岭土为载体制备的功能性白色颜料的方法，其特征在于包括以下步骤：
将所述煅烧高岭土加入水中配置成固含量为20-60％的水质浆料A；
将所述辅料加入水中配置成固含量为40-80％的水质浆料B；
将所述水质浆料A、所述水质浆料B和所述加工助剂加入砂磨机砂磨至粒径为2-4μm的白色颜料浆料；
将所述浆料除去水分并烘干后制得所述功能性白色颜料。
6.根据权利要求5所述的以煅烧高岭土为载体制备的功能性白色颜料的制备方法，其特征在于：所述浆料采用压滤机或高速过滤机去除水分。
7.根据权利要求5所述的以煅烧高岭土为载体制备的功能性白色颜料的制备方法，其特征在于：所述功能性白色颜料白度为98％以上，粒径为2-4μm。
8.根据权利要求1-4中任一项所述以煅烧高岭土为载体制备的功能性白色颜料在水性涂料、粉末涂料、造纸、塑料、橡胶、或油漆中的应用。
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