CN109705631A - 一种钛白粉硅铝包膜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钛白粉硅铝包膜方法，包括以下步骤：S1：将钛酸四丁酯和水加入搅拌罐中，加热保温并搅拌水解，保温温度为65～75℃，水解后搅拌罐中加入醋酸溶液，继续搅拌，得到浆料A，其中钛酸四丁酯和醋酸的体积比为1:5～6；S2：将步骤S1中得到的浆料A进行冷却并加入到反应釜中，然后在2.5～3个大气压以及在500～550℃的条件下进行反应，完成后进行冷却，将上层清液倒出，向剩余的浆料中加入表面活性剂和稳定剂，加水并搅拌，得到浆料B，即二氧化钛浆料。本发明包覆效果非常好，致密性非常高，制备工艺简单，适合批量化生产。
Description
技术领域
本发明涉及染色技术领域，尤其涉及一种钛白粉硅铝包膜方法。
背景技术
二氧化钛由于其半导体性质，具有较强的光催化活性，在太阳光尤其是紫外线照射下能降解与之接触的有机物，造成涂料黄变、粉化等现象。为了提高二氧化钛颜料的耐候性，适当的表面处理非常必要。
根据“异相成核”优于“均相成核”理论，容易在TiO2粒子表面沉淀水合二氧化硅膜。但是由于水合二氧化硅膜的主要成分是原硅酸或偏硅酸的聚合物；这种聚合物具有分子量大、结构疏松、沉淀速率快等特性，要让其均匀而致密地将TiO2颗粒表面全部包覆，难度非常大：过快的沉淀速率一方面容易在TiO2颗粒表面局部包覆，即仅包覆某一点或某一片，另一方面容易自身成核而不沉淀在TiO2颗粒表面，硅的用量增加又达不到均匀致密包覆目的。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种钛白粉硅铝包膜方法。
一种钛白粉硅铝包膜方法，包括以下步骤：
S1：将钛酸四丁酯和水加入搅拌罐中，加热保温并搅拌水解，保温温度为65～75℃，水解后搅拌罐中加入醋酸溶液，继续搅拌，得到浆料A，其中钛酸四丁酯和醋酸的体积比为1:5～6；
S2：将步骤S1中得到的浆料A进行冷却并加入到反应釜中，然后在2.5～3个大气压以及在500～550℃的条件下进行反应，完成后进行冷却，将上层清液倒出，向剩余的浆料中加入表面活性剂和稳定剂，加水并搅拌，得到浆料B，即二氧化钛浆料；
S3：将步骤S2中得到的浆料B倒入搅拌罐，加热至80～100℃，向浆料中加入原硅酸和氢氧化钠，控制pH为7.5～8.5，搅拌熟化2h～2.5h，得到浆料C，即得到在二氧化钛颗粒表面包覆有二氧化硅的二氧化钛浆料；
S4：将步骤S3中得到的浆料C温度调整为60～80℃，加入偏铝酸钠和无机酸，控制pH为5.5～7.5，搅拌熟化2h～2.5h，最后冷却，得到浆料D，即得到二氧化钛颗粒表面同时包覆氧化铝膜和二氧化钛膜的二氧化钛浆料；
S5:采用拉膜机以石英玻璃为薄膜载体，将浆料D涂覆在石英玻璃上，每浸渍提拉一层膜在100℃下干燥10min，涂膜四层后，将样品置于马弗炉中以以平均2℃每min升温到600℃保温2h后，随炉温冷却，即制得钛白粉硅铝包膜。
优选的，步骤S2中的表面活性剂为钛酸酯偶联剂，稳定剂为聚丙烯酸钠盐。
优选的，步骤S5中的石英玻璃在实验前经过丙酮、水、乙醇超声清洗10min。
本发明提出的一种钛白粉硅铝包膜方法,通过两步法实现在二氧化钛颗粒表面包覆二氧化硅膜和氧化铝膜并形成薄膜，包覆效果非常好，致密性非常高，采用的醋酸、偏铝酸钠、无机酸酸碱度比较合理，减少了对容器的腐蚀且减少了对环境的污染，制备工艺简单，适合批量化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
本发明提出的一种钛白粉硅铝包膜方法，包括以下步骤：
S1：将钛酸四丁酯和水加入搅拌罐中，加热保温并搅拌水解，保温温度为65～75℃，水解后搅拌罐中加入醋酸溶液，继续搅拌，得到浆料A，其中钛酸四丁酯和醋酸的体积比为1:5～6；
S2：将步骤S1中得到的浆料A进行冷却并加入到反应釜中，然后在2.5～3个大气压以及在500～550℃的条件下进行反应，完成后进行冷却，将上层清液倒出，向剩余的浆料中加入表面活性剂和稳定剂，加水并搅拌，得到浆料B，即二氧化钛浆料；
S3：将步骤S2中得到的浆料B倒入搅拌罐，加热至80～100℃，向浆料中加入原硅酸和氢氧化钠，控制pH为7.5～8.5，搅拌熟化2h～2.5h，得到浆料C，即得到在二氧化钛颗粒表面包覆有二氧化硅的二氧化钛浆料；
S4：将步骤S3中得到的浆料C温度调整为60～80℃，加入偏铝酸钠和无机酸，控制pH为5.5～7.5，搅拌熟化2h～2.5h，最后冷却，得到浆料D，即得到二氧化钛颗粒表面同时包覆氧化铝膜和二氧化钛膜的二氧化钛浆料；
S5:采用拉膜机以石英玻璃为薄膜载体，将浆料D涂覆在石英玻璃上，每浸渍提拉一层膜在100℃下干燥10min，涂膜四层后，将样品置于马弗炉中以以平均2℃每min升温到600℃保温2h后，随炉温冷却，即制得钛白粉硅铝包膜。
其中，步骤S2中的表面活性剂为钛酸酯偶联剂，稳定剂为聚丙烯酸钠盐。
其中，步骤S5中的石英玻璃在实验前经过丙酮、水、乙醇超声清洗10min。
本发明提出的一种钛白粉硅铝包膜方法,通过两步法实现在二氧化钛颗粒表面包覆二氧化硅膜和氧化铝膜并形成薄膜，包覆效果非常好，致密性非常高，采用的醋酸、偏铝酸钠、无机酸酸碱度比较合理，减少了对容器的腐蚀且减少了对环境的污染，制备工艺简单，适合批量化生产。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种钛白粉硅铝包膜方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将钛酸四丁酯和水加入搅拌罐中，加热保温并搅拌水解，保温温度为65～75℃，水解后搅拌罐中加入醋酸溶液，继续搅拌，得到浆料A，其中钛酸四丁酯和醋酸的体积比为1:5～6；
S2：将步骤S1中得到的浆料A进行冷却并加入到反应釜中，然后在2.5～3个大气压以及在500～550℃的条件下进行反应，完成后进行冷却，将上层清液倒出，向剩余的浆料中加入表面活性剂和稳定剂，加水并搅拌，得到浆料B，即二氧化钛浆料；
S3：将步骤S2中得到的浆料B倒入搅拌罐，加热至80～100℃，向浆料中加入原硅酸和氢氧化钠，控制pH为7.5～8.5，搅拌熟化2h～2.5h，得到浆料C，即得到在二氧化钛颗粒表面包覆有二氧化硅的二氧化钛浆料；
S4：将步骤S3中得到的浆料C温度调整为60～80℃，加入偏铝酸钠和无机酸，控制pH为5.5～7.5，搅拌熟化2h～2.5h，最后冷却，得到浆料D，即得到二氧化钛颗粒表面同时包覆氧化铝膜和二氧化钛膜的二氧化钛浆料；
S5:采用拉膜机以石英玻璃为薄膜载体，将浆料D涂覆在石英玻璃上，每浸渍提拉一层膜在100℃下干燥10min，涂膜四层后，将样品置于马弗炉中以以平均2℃每min升温到600℃保温2h后，随炉温冷却，即制得钛白粉硅铝包膜。
2.根据权利要求1所述的一种钛白粉硅铝包膜方法，其特征在于，步骤S2中的表面活性剂为钛酸酯偶联剂，稳定剂为聚丙烯酸钠盐。
3.根据权利要求1所述的一种钛白粉硅铝包膜方法，其特征在于，步骤S5中的石英玻璃在实验前经过丙酮、水、乙醇超声清洗10min。
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