CN104497642A

CN104497642A - 一种钛白复合粉的制备方法

Info

Publication number: CN104497642A
Application number: CN201510019756.5A
Authority: CN
Inventors: 张�杰; 黄明杰
Original assignee: JINGMEN CITY LEIXIN GYPSUM PRODUCT Co Ltd
Current assignee: JINGMEN CITY LEIXIN GYPSUM PRODUCT Co Ltd
Priority date: 2015-01-15
Filing date: 2015-01-15
Publication date: 2015-04-08

Abstract

一种钛白复合粉的制备方法，包括如下步骤：a）将超细无水石膏粉和金红石型钛白粉按以下重量比例均匀混合成细粉混合物：超细无水石膏粉50-70份，金红石型钛白粉30-50份；b）将步骤a中得到的细粉混合物与分散剂、研磨介质及水加入到研磨设备中，进行湿法搅拌研磨，使浆液与分散剂完全混合，然后加入偶联剂再研磨，得到浆液；c）将步骤b中得到的混合浆液抽滤，滤饼水洗，烘干，粉碎，即得。本发明优点是：采用本发明方法制备的复合钛白粉的白度、遮盖性能、耐候性、吸油量等性能较好，且生产成本较低，可广泛用于涂料、造纸和塑料等行业，具有良好的市场前景。

Description

一种钛白复合粉的制备方法

技术领域

本发明涉及钛白复合粉的制备方法。

背景技术

目前，钛白粉作为一种白色颜料,由于其优越的密度、介电常数和折射率,使其具备高遮盖力、高消色力、高光洁度、高白度和强的耐候性,同时还具有化学惰性、无毒、对人体无害等性能,因而成为迄今为止性能最好的白色颜料,成为国民经济中重要的白色颜料,已广泛应用于建筑涂料、塑料、造纸、油墨、化纤、电焊、搪瓷、日用化工等多个领域。但是钛白粉的生产成本较其它白色颜料高,成本差额幅度大。

复合钛白正是通过采用廉价的无机非金属矿物作为内核,在其表面包覆一层TiO₂粒子而制得。目前各国都在研究和探索复合钛白(或称钛白粉的代用品),以降低其成本。美国、英国、德国、日本等工业发达国家的科学工作者,从上世纪七十年代就开始从事钛白粉代用品的研究和探索工作,并取得了较大的经济效益。如日本制成的SiO₂复合钛白颜料主要用于合成纤维制品,英国和法国的滑石基复合钛白仅部分用于造纸行业,美国将云母、高岭土复合钛白粉用于化妆品行业,俄罗斯国家高效材料及工艺研究院提出的包膜颜料制造技术等。在中国将部分煅烧高岭土与钛白粉混合的产品一般只用于涂料。

目前,我国复合钛白粉的研究开发还处于初级阶段,代钛白产品主要的应用方向为涂料产业及塑料制品行业，大多数内核材料为碳酸钙、粉石英或者粘土类高岭土，白度较低，遮盖力下降，所以制备的复合钛白粉产品在性能上与钛白粉相比仍存在较大差距。

发明内容

本发明的目的就是针对目前我国复合钛白粉的研究开发还处于初级阶段,代钛白产品主要的应用方向为涂料产业及塑料制品行业，大多数内核材料为碳酸钙、粉石英或者粘土类高岭土，白度较低，遮盖力下降，所以制备的复合钛白粉产品在性能上与钛白粉相比仍存在较大差距之不足，而提供一种钛白复合粉的制备方法。

本发明包括如下步骤：

a）将超细无水石膏粉和金红石型钛白粉按以下重量比例均匀混合成细粉混合物：

超细无水石膏粉 50-70份

金红石型钛白粉 30-50份；

b）将步骤a中得到的细粉混合物与分散剂、研磨介质及水加入到研磨设备中，进行湿法搅拌研磨，在形成浆液的过程中与分散剂完全混合，然后加入偶联剂再研磨，得到平均粒径大小为2-5微米的浆液，所述研磨介质为玛瑙球；

c）将步骤b中得到的混合浆液抽滤，滤饼水洗，烘干，粉碎，即得。

分散剂是硅酸钠，分散剂的加入量为细粉混合物质量的3.9-6.6%；所述的偶联剂为钛酸酯，偶联剂的加入量为细粉混合物质量的0.1-0.4%。

研磨设备为行星式研磨机。

滤饼干燥温度为120-200℃，粉碎方式为气流粉碎。

超细无水石膏粉和金红石型钛白粉的重量分别为60份40份。

本发明优点是：该粉体能有效的替代钛白粉,具有较高的白度。将一定量的无水石膏粉和钛白粉混合,配成特定浓度的矿浆,利用行星研磨机对浆体进行搅拌,在搅拌的过程中加入特定比例的硅酸钠分散剂和钛酸酯偶联剂,通过一定时间的研磨改性,可以制备得到表面均匀包覆钛白颗粒的复合产品。采用本发明方法制备的复合钛白粉的白度、遮盖性能、耐候性、吸油量等性能较好，且生产成本较低，可广泛用于涂料、造纸和塑料等行业，具有良好的市场前景。

具体实施方式

本发明包括如下步骤：

超细无水石膏粉 50-70份

金红石型钛白粉 30-50份；

在上述制备方法的基础上，还可以采用的进一步优选方式分别包括：

b）步骤中所述的分散剂优选为硅酸钠，分散剂的加入量为细粉混合物质量的3.9-6.6%，随着分散剂用量的增加遮盖性能逐渐增强。

b）步骤中所述的偶联剂优选为钛酸酯，偶联剂的加入量为细粉的0. 1-0. 4%，偶联剂用以改善无机物与有机物之间的界面作用，钛酸酯偶联剂的用量对遮盖力有影响，随着偶联剂用量的增加，遮盖力值逐步降低,复合粉体的遮盖力逐步增强。

在本发明中，所述研磨设备优选为行星式研磨机，效率高，耗能低，不产生任何影响复合粉质量的污染物。

所述滤饼干燥温度优选为150℃，温度过低不易使混合物脱水，过高则使包覆膜层破坏，影响包膜改性效果。

所述粉碎方式优选为气流粉碎。粉碎粒度更细，效率更高，包覆层不易被破坏。

b）步骤中的研磨时间，优选湿法研磨时间为30-90min。研磨时间的增加能增强复合颗粒的分散性，减少团聚结块现象，同时研磨时间的增加使复合颗粒具备一定的遮盖力。

下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述。

实施例1：

将原料60份无水石膏和40份钛白粉混合物加入行星研磨机中，硅酸钠分散剂用量为3.9%，钛酸酯偶联剂用量为0.01%，进行研磨改性30min，然后将混合浆液过滤、150℃烘干，气流粉碎得到发明所述复合钛白产品。

实施例2：

将原料60份无水石膏和40份钛白粉混合物加入行星研磨机中，硅酸钠分散剂用量为3.9%，钛酸酯偶联剂用量为0.01%，进行研磨改性50min，然后将混合浆液过滤、150℃烘干，气流粉碎得到发明所述复合钛白产品。

实施例3：

将原料60份无水石膏和40份钛白粉混合物加入行星研磨机中，硅酸钠分散剂用量为3.9%，钛酸酯偶联剂用量为0.1%，进行研磨改性70min，然后将混合浆液过滤、150℃烘干，气流粉碎得到发明所述复合钛白产品。

实施例4：

将原料60份无水石膏和40份钛白粉混合物加入行星研磨机中，硅酸钠分散剂用量为3.9%，钛酸酯偶联剂用量为0.1%，进行研磨改性90min，然后将混合浆液过滤、150℃烘干，气流粉碎得到发明所述复合钛白产品。

实施例5：

将原料60份无水石膏和40份钛白粉混合物加入行星研磨机中，硅酸钠分散剂用量为3.9%，钛酸酯偶联剂用量为0.2%，进行研磨改性90min，然后将混合浆液过滤、150℃烘干，气流粉碎得到发明所述复合钛白产品。

实施例6：

将原料60份无水石膏和40份钛白粉混合物加入行星研磨机中，硅酸钠分散剂用量为3.9%，钛酸酯偶联剂用量为0.3%，进行研磨改性90min，然后将混合浆液过滤、150℃烘干，气流粉碎得到发明所述复合钛白产品。

实施例7：

将原料60份无水石膏和40份钛白粉混合物加入行星研磨机中，硅酸钠分散剂用量为3.9%，钛酸酯偶联剂用量为0.4%，进行研磨改性90min，然后将混合浆液过滤、150℃烘干，气流粉碎得到发明所述复合钛白产品。

实施例8：

将原料60份无水石膏和40份钛白粉混合物加入行星研磨机中，硅酸钠分散剂用量为4.8%，钛酸酯偶联剂用量为0.2%，进行研磨改性90min，然后将混合浆液过滤、150℃烘干，气流粉碎得到发明所述复合钛白产品。

实施例9：

将原料60份无水石膏和40份钛白粉混合物加入行星研磨机中，硅酸钠分散剂用量为5.7%，钛酸酯偶联剂用量为0.2%，进行研磨改性90min，然后将混合浆液过滤、150℃烘干，气流粉碎得到发明所述复合钛白产品。

实施例10：

将原料60份无水石膏和40份钛白粉混合物加入行星研磨机中，硅酸钠分散剂用量为6.6%，钛酸酯偶联剂用量为0.2%，进行研磨改性90min，然后将混合浆液过滤、150℃烘干，气流粉碎得到发明所述复合钛白产品。

所得复合钛白粉产品性能见下表：

实施例复合钛白产品与普通钛白粉性能指标比较:

名称	白度	遮盖力g/m2
			金红石型钛白粉	99.4	18
无水石膏	98.8	无
			实施例1	99.2	21.65
实施例2	99.0	24.86
			实施例3	98.1	23.56
实施例4	98.3	22.22
			实施例5	99.0	20
实施例6	97.2	21.78
			实施例7	98.2	20
实施例8	99.0	21.33
			实施例9	98.5	18.67
实施例10	98.7	18.67

（注：测试出吸油量后，按照样品的吸油量将其与蓖麻仁油配置成固定浓度的溶液，将溶液搅拌研磨十五分钟后倒入量筒，观察其分层时间和沉降高度，以沉降高度来判断复合粉在油脂中的分散程度）。

Claims

1.一种钛白复合粉的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

超细无水石膏粉 50-70份

金红石型钛白粉 30-50份；

2.根据权利要求1所述的一种钛白复合粉的制备方法，其特征在于分散剂是硅酸钠，分散剂的加入量为细粉混合物质量的3.9-6.6%；所述的偶联剂为钛酸酯，偶联剂的加入量为细粉混合物质量的0.1-0.4%。

3.根据权利要求1所述的一种钛白复合粉的制备方法，其特征在于研磨设备为行星式研磨机。

4.根据权利要求1所述的一种钛白复合粉的制备方法，其特征在于滤饼干燥温度为120-200℃，粉碎方式为气流粉碎。

5.根据权利要求1所述的一种钛白复合粉的制备方法，其特征在于超细无水石膏粉和金红石型钛白粉的重量分别为60份40份。