CN106398322A - 一种黑滑石基复合白色颜料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种黑滑石基复合白色颜料的制备方法，包括有以下步骤：1）取黑滑石为原料，并经高温煅烧，然后进行粉碎，加工成325目或以上的黑滑石粉体；2）在步骤1）中制得的黑滑石粉体中加入钛白粉、研磨助剂和性能调节剂，3）将步骤2）中混合后的混合原料和去离子水一起放入到砂磨机中，开启砂磨机研磨；4）研磨后取出进行过滤干燥，得到成品。通过本方法所制备的黑滑石基复合白色颜料具有较低的成本、良好的遮盖力，具有部分或全部替代其他白色颜料的性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种新材料的制备方法，具体涉及一种黑滑石基复合白色颜料的制备方法。
背景技术
滑石主要成分是含水的硅酸镁，分子式为 Mg3[Si4O10](OH)2，是一种 2∶1 型层状硅酸盐矿物，理论化学组份为：SiO2 60%，MgO 30%，H2O
10%，此外含有Fe，Mg，Ca，K，Na等少量杂质。它因为具有柔软滑腻、化学稳定、耐火、耐热等性质特点，而被广泛应用于造纸，油毡，陶瓷，涂料，化妆品等行业，另外还应用于医药、橡胶、电缆、农药、纺织、塑料、润滑剂、防腐剂、灭火剂、杀虫剂等方面。
尽管我国滑石储量大，分布广，但以中低品位滑石居多，优质白滑石（白度 85 % 以上，烧失率 8.5 %以下）占滑石总储量的比例30 %不到。近年来随着工业生产的发展，国内外对滑石粉的细度、纯度和白度提出越来越高的要求。因此，我国虽是世界上最大的滑石生产国、出口国和消费国，但高品质滑石仍然在各地已出现了供不应求的局面。
与白滑石相比，我国黑滑石资源相当丰富。预计江西省内黑滑石储量达到数百亿吨以上。但目前江西省内的黑滑石开采量不足2000万吨。在国家出台的鄱阳湖生态经济圈开发建设规划中，江西省黑滑石矿产开发利用被列入重点项目，广丰地区黑滑石产业基地已被批准为省级产业基地。另外，还有湖南卡棚，江西九江，四川东南，广西，广东平远等黑滑石矿。如果能合理开发利用，可以大大地缓解我国高档滑石市场供不应求的局面。
颜料是一类有色（含白色）的微细颗粒状物质，不溶于分散介质中，是以其“颗粒”展现其颜色为特征的一类无机或有机物质。主要应用于涂料、油墨、印染、塑料制品、造纸、橡胶制品和陶瓷等行业。以颜色不同分类，颜料可分为白色、黄色、红色、蓝色、绿色、棕色、紫色、黑色。白色颜料主要有钛白粉、立德粉、氧化锌、锑白以及铅白等。钛白粉是最为重要的白色颜料，化学名称为二氧化钛颜料，对大气中各种化学物质稳定，具有较高的消色力和遮盖力，白度好，耐光、耐晒、耐热等。立德粉为白色结晶性粉末，是硫化锌和硫酸钡的混合物，含硫化锌越多，遮盖力越强，品质也越高。不溶于水，遇酸易分解产生硫化氢气体，遇硫化氢及碱溶液不起作用，在空气中易氧化，受潮后结块变质。遮盖力为钛白粉的25%左右。氧化锌是一种著名的白色颜料，俗名叫锌白。无毒、无味，不溶于水和乙醇，易溶于无机酸，也溶于氢氧化钠和氨水中，其遮盖力和消色力低于钛白粉和立德粉。锑白为白色粉末，不溶于水，溶于氢氧化钠溶液和酸。用于白色颜料、油漆和塑料，起颜料和阻燃的作用。铅白即碱式碳酸铅，又称白铅粉，白色粉末。有良好的耐候性，但与含有硫化氢的空气接触时，因生成硫化铅而由白变黑，不溶于水和乙醇。由于在应用过程中可能会带来铅中毒，以及用铅白制备的涂料易增稠，有与硫化氢长期接触白度降低、热稳定性差等缺点，使用受到很大限制。
随着经济社会的快速发展，对于白色颜料的需求越来越大，以钛白粉为例，生产过程还存在如下问题难以解决：含钛矿产资源消耗量大，造成矿产越来越匮乏，使得钛白粉生产成本越来越高；钛白粉生产过程环境污染严重，需投入大量的人力财力进行污染防治，因此人们不断尝试高品质白色颜料的替代产品研究。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种黑滑石基复合白色颜料的制备方法，通过本方法所制备的黑滑石基复合白色颜料具有较低的成本、良好的遮盖力，具有部分或全部替代其他白色颜料的性能。
为实现上述目的，本发明提供了一种黑滑石基复合白色颜料的制备方法，包括有以下步骤：1）取黑滑石为原料，并经高温煅烧，煅烧温度为700-850℃，煅烧时间为2-4小时，然后进行粉碎，加工成325目或以上的黑滑石粉体，并使黑滑石粉体的蓝光白度大于80；
2）在步骤1）中制得的黑滑石粉体中加入钛白粉、研磨助剂和性能调节剂，其混合比例质量百份比为黑滑石粉体：钛白粉：研磨助剂：性能调节剂=50-80%：13-48%：1-2%：1-5%；
3）将步骤2）中混合后的混合原料和去离子水一起放入到砂磨机中，其混合质量比为混合原料：去离子水=1：3-1：1.5，开启砂磨机砂磨，并使砂磨机保持200-600转/分钟的转速，砂磨2-6小时；
4）砂磨后取出进行过滤干燥，干燥温度为100-200℃，干燥时间为1-4小时，得到成品。
本发明可进一步设置为所述的钛白粉为锐钛型钛白粉或金红石型钛白粉。
本发明可进一步设置为所述的研磨助剂选用三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠中的一种或几种的组合。
本发明可进一步设置为所述的性能调节剂选用氧化锌、双三嗪氨基二苯乙烯、群青中的一种或几种的组合。
本发明的有益效果是：本发明采用黑滑石为基体，来制造高品质白色颜料的替代品是过去从未有人报道或研制过的，且因我国黑滑石资源丰富，因此采用黑滑石为基本原料，开采方便，价格低廉，而通过在黑滑石中混入钛白粉、研磨助剂和性能调节剂来制备白色颜料，不仅制备工艺十分环保，而且所制得的黑滑石基复合白色颜料具有良好的遮盖力，可部分或全部替代其他白色颜料的使用，有效满足了社会发展对白色颜料的大量需求。
具体实施方式
实施例1
一种黑滑石基复合白色颜料的制备方法，包括有以下步骤：
1）取黑滑石为原料，并经高温煅烧，煅烧温度为700℃，煅烧时间为4小时，然后进行粉碎，加工成325目或以上的黑滑石粉体，并使黑滑石粉体的蓝光白度大于80；
2）在步骤1）中制得的黑滑石粉体中加入钛白粉、研磨助剂和性能调节剂，其混合比例质量百份比为黑滑石粉体：钛白粉：研磨助剂：性能调节剂=50%：48%：1%：1%，所述的钛白粉选用锐钛型钛白粉，所述的研磨助剂选用三聚磷酸钠，所述的性能调节剂选用氧化锌；
3）将步骤2）中混合后的混合原料和去离子水一起放入到砂磨机中，其混合质量比为混合原料：去离子水=1：1.5，开启砂磨机砂磨，并使砂磨机保持200转/分钟的转速，砂磨4小时；
4）砂磨后取出进行过滤干燥，干燥温度为150℃，干燥时间为2小时，得到成品。取成品进行遮盖力检测，检测结果见附表，标号样品-1。
实施例2
一种黑滑石基复合白色颜料的制备方法，包括有以下步骤：
1）取黑滑石为原料，并经高温煅烧，煅烧温度为850℃，煅烧时间为2小时，然后进行粉碎，加工成325目或以上的黑滑石粉体，并使黑滑石粉体的蓝光白度大于80；
2）在步骤1）中制得的黑滑石粉体中加入钛白粉、研磨助剂和性能调节剂，其混合比例质量百份比为黑滑石粉体：钛白粉：研磨助剂：性能调节剂=80%：13%：2%：5%，所述的钛白粉选用金红石型钛白粉，所述的研磨助剂选用三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠混合物，所述的性能调节剂选用氧化锌、双三嗪氨基二苯乙烯、群青混合物；
3）将步骤2）中混合后的混合原料和去离子水一起放入到砂磨机中，其混合质量比为混合原料：去离子水=1：3，开启砂磨机砂磨，并使砂磨机保持400转/分钟的转速，砂磨6小时；
4）砂磨后取出进行过滤干燥，干燥温度为200℃，干燥时间为4小时，得到成品。取成品进行遮盖力检测，检测结果见附表，标号样品-2。
实施例3
一种黑滑石基复合白色颜料的制备方法，包括有以下步骤：
1）取黑滑石为原料，并经高温煅烧，煅烧温度为750℃，煅烧时间为3小时，然后进行粉碎，加工成325目或以上的黑滑石粉体，并使黑滑石粉体的蓝光白度大于80；
2）在步骤1）中制得的黑滑石粉体中加入钛白粉、研磨助剂和性能调节剂，其混合比例质量百份比为黑滑石粉体：钛白粉：研磨助剂：性能调节剂=60%：36%：1%：3%，所述的钛白粉选用金红石型钛白粉，所述的研磨助剂选用六偏磷酸钠和焦磷酸钠混合物，所述的性能调节剂选用双三嗪氨基二苯乙烯和群青混合物；
3）将步骤2）中混合后的混合原料和去离子水一起放入到砂磨机中，其混合质量比为混合原料：去离子水=1：2，开启砂磨机砂磨，并使砂磨机保持600转/分钟的转速，砂磨2小时；
4）砂磨后取出进行过滤干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为4小时，得到成品。取成品进行遮盖力检测，检测结果见附表，标号样品-3。
实施例4
一种黑滑石基复合白色颜料的制备方法，包括有以下步骤：
1）取黑滑石为原料，并经高温煅烧，煅烧温度为775℃，煅烧时间为3小时，然后进行粉碎，加工成325目或以上的黑滑石粉体，并使黑滑石粉体的蓝光白度大于80；
2）在步骤1）中制得的黑滑石粉体中加入钛白粉、研磨助剂和性能调节剂，其混合比例质量百份比为黑滑石粉体：钛白粉：研磨助剂：性能调节剂=70%：24%：2%：4%，所述的钛白粉选用金红石型钛白粉，所述的研磨助剂选用焦磷酸钠，所述的性能调节剂选用双三嗪氨基二苯乙烯；
3）将步骤2）中混合后的混合原料和去离子水一起放入到砂磨机中，其混合质量比为混合原料：去离子水=1：2，开启砂磨机砂磨，并使砂磨机保持400转/分钟的转速，砂磨4小时；
4）砂磨后取出进行过滤干燥，干燥温度为150℃，干燥时间为3小时，得到成品。取成品进行遮盖力检测，检测结果见附表，标号样品-4。
实施例5
一种黑滑石基复合白色颜料的制备方法，包括有以下步骤：
1）取黑滑石为原料，并经高温煅烧，煅烧温度为800℃，煅烧时间为3小时，然后进行粉碎，加工成325目或以上的黑滑石粉体，并使黑滑石粉体的蓝光白度大于80；
2）在步骤1）中制得的黑滑石粉体中加入钛白粉、研磨助剂和性能调节剂，其混合比例质量百份比为黑滑石粉体：钛白粉：研磨助剂：性能调节剂=65%：30%：2%：3%，所述的钛白粉选用锐钛型钛白粉，所述的研磨助剂选用六偏磷酸钠，所述的性能调节剂选用群青；
3）将步骤2）中混合后的混合原料和去离子水一起放入到砂磨机中，其混合质量比为混合原料：去离子水=1：2，开启砂磨机砂磨，并使砂磨机保持500转/分钟的转速，砂磨2小时；
4）砂磨后取出进行过滤干燥，干燥温度为200℃，干燥时间为1小时，得到成品。取成品进行遮盖力检测，检测结果见附表，标号样品-5。
实施例6
一种黑滑石基复合白色颜料的制备方法，包括有以下步骤：
1）取黑滑石为原料，并经高温煅烧，煅烧温度为825℃，煅烧时间为2.5小时，然后进行粉碎，加工成325目或以上的黑滑石粉体，并使黑滑石粉体的蓝光白度大于80；
2）在步骤1）中制得的黑滑石粉体中加入钛白粉、研磨助剂和性能调节剂，其混合比例质量百份比为黑滑石粉体：钛白粉：研磨助剂：性能调节剂=75%：20%：2%：3%，所述的钛白粉选用锐钛型钛白粉，所述的研磨助剂选用三聚磷酸钠和六偏磷酸钠混合物，所述的性能调节剂选用氧化锌和双三嗪氨基二苯乙烯混合物；
3）将步骤2）中混合后的混合原料和去离子水一起放入到砂磨机中，其混合质量比为混合原料：去离子水=1：3，开启砂磨机砂磨，并使砂磨机保持500转/分钟的转速，砂磨6小时；
4）砂磨后取出进行过滤干燥，干燥温度为150℃，干燥时间为4小时，得到成品。取成品进行遮盖力检测，检测结果见附表，标号样品-6。
附表如下：
通过附表比较可得，通过本发明方法所制备的黑滑石基复合白色颜料具有良好的遮盖力，可部分或全部替代其他白色颜料（钛白粉）的使用，且本发明方法所选用的原料价格低廉，制备工艺环保，可广泛应用于橡塑制品、油漆涂料等领域。
Claims (4)
1.一种黑滑石基复合白色颜料的制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：1）取黑滑石为原料，并经高温煅烧，煅烧温度为700-850℃，煅烧时间为2-4小时，然后进行粉碎，加工成325目或以上的黑滑石粉体，并使黑滑石粉体的蓝光白度大于80；
2）在步骤1）中制得的黑滑石粉体中加入钛白粉、研磨助剂和性能调节剂，其混合比例质量百份比为黑滑石粉体：钛白粉：研磨助剂：性能调节剂=50-80%：13-48%：1-2%：1-5%；
3）将步骤2）中混合后的混合原料和去离子水一起放入到砂磨机中，其混合质量比为混合原料：去离子水=1：3-1：1.5，开启砂磨机砂磨，并使砂磨机保持200-600转/分钟的转速，砂磨2-6小时；
4）砂磨后取出进行过滤干燥，干燥温度为100-200℃，干燥时间为1-4小时，得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种黑滑石基复合白色颜料的制备方法，其特征在于：所述的钛白粉为锐钛型钛白粉或金红石型钛白粉。
3.根据权利要求1所述的一种黑滑石基复合白色颜料的制备方法，其特征在于：所述的研磨助剂选用三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的一种黑滑石基复合白色颜料的制备方法，其特征在于：所述的性能调节剂选用氧化锌、双三嗪氨基二苯乙烯、群青中的一种或几种的组合。
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