CN110669358A - 塑料、油墨用钛白粉及其制备方法 - Google Patents

塑料、油墨用钛白粉及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于化工领域，具体涉及一种塑料、油墨用钛白粉及其制备方法，包括以下步骤：对金红石型二氧化钛进行打浆、研磨、分级的预处理，然后进行氧化锌、氧化铝无机包覆，再处理、最后进行有机包覆，得到产品。本发明方法制备的塑料、油墨用钛白粉具有良好的耐候性和光泽度，能够很好地满足后续使用。

Description

塑料、油墨用钛白粉及其制备方法
技术领域
本发明涉及化工领域，具体涉及一种塑料、油墨用钛白粉及其制备方法。
背景技术
二氧化钛(俗称钛白粉)是目前世界上最佳的白色颜料，不但物理化学性质十分稳定，还具有高折射率、最佳的遮盖力、最佳白度和光亮度等优良的光学、电学性能，广泛应用于涂料、塑料、造纸、油墨、电子等领域，被称为“工业味精”。
耐候性是指含有二氧化钛颜料的制品暴露在室外气候环境下，抵抗日光和大气的作用，避免发生变色、粉化、失光的能力。二氧化钛颜料的光化学活性是影响耐候性的主要因素，由于二氧化钛本身存在一些晶格缺陷，其表面上存在许多光活化点，对可见光紫外光谱段有轻微的吸收，长期在紫外光的照射下，如果有水等催化剂的作用，钛白粉可发生连续的氧化还原反应，生成羟基和过氧羟基自由基，它们具有高度的活性，能使制品中的有机聚合物氧化，发生高分子链断链和降解，破坏制品的连续性，使制品的耐候性降低。因此，通过后处理对二氧化钛进行无机表面处理，在二氧化钛颗粒表面包一层或多层“膜”，阻止紫外光对二氧化钛的直接照射，也可以避免二氧化钛与制品有机物的直接接触，降低其光化学作用的破坏力，从而提高制品耐候性。
塑料和油墨用钛白粉都需要其具有一定的耐候性，阻止二氧化钛粒子与树脂发生化学反应，从而导致塑料和油墨制品色差变化大，光泽度降低，而高档塑料和油墨制品对白度、遮盖力和光泽度要求较高。目前国内外常用的塑料、油墨用钛白粉均进行了无机表面处理，通常在二氧化钛粒子表面包覆一层或多层SiO2、ZrO2和Al2O3的氧化物或水合氧化物。
硅包膜过程对温度要求较高，为达到较好耐候性时包硅温度一般要求≥80℃，有些甚至达到微沸状态，而且如果包膜工艺控制不好，包膜后的浆液过滤和水洗困难，包膜物料洗涤时有假稠现象，对生产设备有较高要求，生产成本较高，而且在高温条件下，硅反应活性较高，反应速度不易控制，生成的膜层致密度不均匀，对钛白粉耐候性的提高不明显。且氧化硅又名白炭黑，折射率仅1.5左右，包覆氧化硅会使钛白粉的光泽度降低。
在二氧化钛粒子表面包覆一层氧化锆可以改善钛白粉的耐候性和光泽度，但众所周知，锆包膜成本较高，且氧化锆的硬度高，达到了7.5左右，在塑料和油墨制品生产过程中，对生产设备的磨损过大，从而增加生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低，并且耐候性和光泽度优良的塑料、油墨用钛白粉及其制备方法。
本发明首先提供了一种塑料、油墨用钛白粉制备方法，包括预处理、无机包覆、再处理、有机包覆的步骤，其中，所述无机包覆的物质为氧化锌和氧化铝。
其中，上述塑料、油墨用钛白粉的制备方法，所述氧化锌的包覆量为TiO2质量的0.5～1.5％；所述氧化铝的包覆量为TiO2质量的1.0～3.0％。
其中，上述塑料、油墨用钛白粉的制备方法，包括以下步骤：
S1、预处理：将分散剂加入水中，然后加入金红石型二氧化钛打浆分散，得到浓度为300～800g/L二氧化钛浆料；将二氧化钛浆料进行研磨、分级，获得二氧化钛粒径D50在0.25～0.45μm、D90≤0.8μm的二氧化钛浆料；
S2、无机包覆：
①包覆氧化锌：控制步骤S1所得二氧化钛浆料温度为55～75℃，耗时60～180min匀速添加锌盐溶液与碱溶液维持浆料pH值为8.0～10.0，反应60～120min；整个包覆氧化锌过程浆料体系温度维持在55～75℃；其中，锌盐溶液加入量以ZnO计为浆料中TiO2质量的0.5～1.5％；
②包覆氧化铝：控制步骤①所得浆料温度为55～75℃，耗时60～180min向体系中匀速加入含铝化合物溶液或者含铝化合物溶液与酸溶液或碱溶液维持pH为8.0～10.0，反应60～150min；然后加入酸溶液调节体系pH为7.0～8.0，反应60～150min；整个包覆氧化铝过程浆料体系温度维持在55～75℃；其中，含铝化合物加入量以Al2O3计为浆料中TiO2质量的1.0～3.0％；
S3、再处理：步骤S2所得浆料过150～650目筛网后用去离子水或蒸馏水洗涤，固液分离，控制固体的固含量为50～90％，电阻率≥100Ω·m；
S4、有机包覆：
①将步骤S3得到的固体打散后与聚硅氧烷乳液混匀、干燥，得到水分含量≤0.5％的干燥物料；其中，聚硅氧烷乳液加入量为固体中TiO2质量的0.1～0.5％；
②将所得干燥物料进行粉碎，同时并流加入聚硅氧烷乳液，即得塑料、油墨用钛白粉；其中，聚硅氧烷乳液加入量为干燥物料中TiO2质量的0.1～0.5％。
其中，上述塑料、油墨用钛白粉的制备方法，S1中，所述分散剂为硅酸钠溶液；所述金红石型二氧化钛来自硫酸法工艺或氯化法工艺。
其中，上述塑料、油墨用钛白粉的制备方法，S2中，所述锌盐为氯化锌和/或硝酸锌；优选的，所述锌盐为氯化锌。
其中，上述塑料、油墨用钛白粉的制备方法，S2中，所述锌盐溶液的浓度为50～200g/L。
其中，上述塑料、油墨用钛白粉的制备方法，S2中，所述含铝化合物为氯化铝、硫酸铝或偏铝酸钠中的至少一种。
其中，上述塑料、油墨用钛白粉的制备方法，S2中，所述含铝化合物溶液的浓度为50～200g/L。
其中，上述塑料、油墨用钛白粉的制备方法，S2中，所述酸溶液的质量分数为5～20％；所述碱溶液的质量分数为5～20％。
本发明还提供了上述塑料、油墨用钛白粉的制备方法制备得到的钛白粉。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明针对塑料、油墨领域对钛白粉的特殊要求，通过对无机包膜前的二氧化钛浆料进行研磨和分级，严格控制无机包膜前二氧化钛粒子的粒径，确保以单颗粒子形态存在，并对二氧化钛粒子进行氧化锌包膜和勃姆石型氧化铝包膜，确保二氧化钛粒子完全被包覆，阻止紫外光对二氧化钛粒子的直接照射，避免二氧化钛粒子与树脂的直接接触，降低其光化学作用的破坏力，提高钛白粉以及含该钛白粉的塑料和油墨制品的耐候性和光泽度。通过严格控制二氧化钛粒子的表面电荷、水分含量，并选用极性低、润滑性和流动性好的聚硅氧烷乳液对二氧化钛粒子进行有机包覆，确保钛白粉具有优异的干粉流动性。
具体实施方式
具体的，塑料、油墨用钛白粉的制备方法，包括以下步骤：
S1、预处理：将硅酸钠溶液加入水中，然后加入金红石型二氧化钛打浆分散，得到浓度为300～800g/L二氧化钛浆料；将二氧化钛浆料进行研磨、分级，获得二氧化钛粒径D50在0.25～0.45μm、D90≤0.8μm的二氧化钛浆料；
S2、无机包覆：
①包覆氧化锌：控制步骤S1所得二氧化钛浆料温度为55～75℃，耗时60～180min匀速添加锌盐溶液与碱溶液维持浆料pH值为8.0～10.0，反应60～120min；整个包覆氧化锌过程浆料体系温度维持在55～75℃；其中，锌盐溶液加入量以ZnO计为浆料中TiO2质量的0.5～1.5％；
②包覆氧化铝：控制步骤①所得浆料温度为55～75℃，耗时60～180min向体系中匀速加入含铝化合物溶液或者含铝化合物溶液与酸溶液或碱溶液维持pH为8.0～10.0，反应60～150min；然后加入酸溶液调节体系pH为7.0～8.0，反应60～150min；整个包覆氧化铝过程浆料体系温度维持在55～75℃；其中，含铝化合物加入量以Al2O3计为浆料中TiO2质量的1.0～3.0％；
S3、再处理：步骤S2所得浆料过150～650目筛网后用去离子水或蒸馏水洗涤，固液分离，控制固体的固含量为50～90％，电阻率≥100Ω·m；
S4、有机包覆：
①将步骤S3得到的固体打散后与聚硅氧烷乳液混匀、干燥，得到水分含量≤0.5％的干燥物料；其中，聚硅氧烷乳液加入量为固体中TiO2质量的0.1～0.5％；
②将所得干燥物料进行粉碎，同时并流加入聚硅氧烷乳液，即得塑料、油墨用钛白粉；其中，聚硅氧烷乳液加入量为干燥物料中TiO2质量的0.1～0.5％。
本发明方法S2无机包覆过程中，如果温度低于55℃，包覆效果差；如果温度高于75℃会增加能耗成本，且对工艺设备要求高。因此，综合包覆成本以及包覆效果考虑，将温度控制在55～75℃。
本发明方法S2中，如果浆料pH低于8.0则无法包覆；如果浆料pH高于10.0则包覆质量不好。为了让包膜剂均匀稳定的沉淀和包覆，本发明将S2包覆过程中浆料的pH控制到8.0～10.0。
本发明方法S2中，耗时60～180min匀速添加包覆剂与酸碱溶液是为了提高包覆质量，如果包覆剂与酸碱溶液添加过快，会导致包覆不均匀。所述控制包覆剂加入量同样也是为了确保包覆质量。
本发明方法S4中①中，如果聚硅氧烷乳液加入量过低，会影响产品性能，过高又会增加成本，优选控制聚硅氧烷乳液加入量为固体中TiO2质量的0.1～0.5％。
本发明方法针对塑料、油墨用钛白粉的特殊要求，通过对无机包膜前的二氧化钛浆料进行研磨和分级，严格控制无机包膜前二氧化钛粒子的粒径，确保以单颗粒子形态存在，并对二氧化钛粒子进行致密氧化硅包膜和致密氧化铝包膜，确保二氧化钛粒子完全被包覆，阻止紫外光对二氧化钛粒子的直接照射，避免二氧化钛粒子与树脂的直接接触，降低其光化学作用的破坏力，提高钛白粉以及含该钛白粉的塑料和油墨制品的耐候性和光泽度。通过严格控制二氧化钛粒子的表面电荷、水分含量，并选用极性低、润滑性和流动性好的聚硅氧烷乳液对二氧化钛粒子进行有机包覆，确保钛白粉具有优异的干粉流动性。
下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用原料未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
去离子水中加入配置好的硅酸钠分散剂，然后加入金红石型二氧化钛颗粒，进行打浆和分散处理，得到浓度为600g/L的二氧化钛浆料。将二氧化钛浆料进行湿法研磨，将研磨后的浆料进行分级，得到分级后的浆料：浆料中的二氧化钛粒子粒径D50为0.35μm，D90为0.75μm。将浆料加入带搅拌装置的包膜设备中，启动搅拌装置，将浆料温度加热并维持在60℃；在100min的时间内往浆料中匀速并流添加浓度为100g/L的氯化锌溶液和质量分数为15％的氢氧化钠溶液，维持浆料pH值在8.0～10.0，氯化锌溶液的加入量以ZnO计为浆料中TiO2质量的1.0％，反应100min；在100min的时间内往浆料中匀速并流添加浓度为100g/L的偏铝酸钠溶液和质量分数为15％的硫酸溶液，维持浆料pH值在8.0～10.0，偏铝酸钠溶液的加入量以Al2O3计为浆料中TiO2质量的2.5％，反应100min；调节浆料的pH值至7.0～8.0，反应120min；浆料经500目筛网过滤掉粗颗粒、团聚颗粒和杂质，通过滤网的浆料用去离子水洗涤，固液分离，滤饼的固含量为70％，电阻率为150Ω·m；将滤饼打散，加入聚硅氧烷乳液，加入量为滤饼中TiO2质量的0.25％，搅拌均匀后干燥处理得干燥物料，干燥物料的水分含量0.2％；将干燥物料进行气流粉碎，同时并流加入聚硅氧烷乳液，加入量为干燥物料中TiO2质量的0.25％，得所需的塑料、油墨用钛白粉。
实施例2
去离子水中加入配置好的硅酸钠分散剂，然后加入金红石型二氧化钛颗粒，进行打浆和分散处理，得到浓度为600g/L的二氧化钛浆料。将二氧化钛浆料进行湿法研磨，将研磨后的浆料进行分级，得到分级后的浆料：浆料中的二氧化钛粒子粒径D50为0.35μm，D90为0.75μm。将浆料加入带搅拌装置的包膜设备中，启动搅拌装置，将浆料温度加热并维持在60℃；在60min的时间内往浆料中匀速并流添加浓度为150g/L的氯化锌溶液和质量分数为15％的氢氧化钠溶液，维持浆料pH值在8.0～10.0，氯化锌溶液的加入量以ZnO计为浆料中TiO2质量的0.5％，反应60min；在60min的时间内往浆料中匀速并流添加浓度为100g/L的偏铝酸钠溶液和质量分数为15％的硫酸溶液，维持浆料pH值在8.0～10.0，偏铝酸钠溶液的加入量以Al2O3计为浆料中TiO2质量的1.5％，反应100min；调节浆料的pH值至7.0～8.0，反应120min；浆料经500目筛网过滤掉粗颗粒、团聚颗粒和杂质，通过滤网的浆料用去离子水洗涤，固液分离，滤饼的固含量为70％，电阻率为150Ω·m；将滤饼打散，加入聚硅氧烷乳液，加入量为滤饼中TiO2质量的0.25％，搅拌均匀后干燥处理得干燥物料，干燥物料的水分含量0.2％；将干燥物料进行气流粉碎，同时并流加入聚硅氧烷乳液，加入量为干燥物料中TiO2质量的0.25％，得所需的塑料、油墨用钛白粉。
实施例3
去离子水中加入配置好的硅酸钠分散剂，然后加入金红石型二氧化钛颗粒，进行打浆和分散处理，得到浓度为600g/L的二氧化钛浆料。将二氧化钛浆料进行湿法研磨，将研磨后的浆料进行分级，得到分级后的浆料：浆料中的二氧化钛粒子粒径D50为0.35μm，D90为0.75μm。将浆料加入带搅拌装置的包膜设备中，启动搅拌装置，将浆料温度加热并维持在60℃；在100min的时间内往浆料中匀速并流添加浓度为100g/L的氯化锌溶液和质量分数为15％的氢氧化钠溶液，维持浆料pH值在8.0～10.0，氯化锌溶液的加入量以ZnO计为浆料中TiO2质量的1.0％，反应100min；在100min的时间内往浆料中匀速并流添加浓度为100g/L的偏铝酸钠溶液和质量分数为15％的硫酸溶液，维持浆料pH值在8.0～10.0，偏铝酸钠溶液的加入量以Al2O3计为浆料中TiO2质量的2.5％，反应100min；调节浆料的pH值至7.0～8.0，反应120min；浆料经500目筛网过滤掉粗颗粒、团聚颗粒和杂质，通过滤网的浆料用去离子水洗涤，固液分离，滤饼的固含量为50％，电阻率为100Ω·m；将滤饼打散，加入聚硅氧烷乳液，加入量为滤饼中TiO2质量的0.25％，搅拌均匀后干燥处理得干燥物料，干燥物料的水分含量0.5％；将干燥物料进行气流粉碎，同时并流加入聚硅氧烷乳液，加入量为干燥物料中TiO2质量的0.25％，得所需的塑钢型材专用型钛白粉。
对实施例1～3得到的钛白粉与对比样品1、对比样品2和对比样品3一起进行了耐候性测试，检测方法为：将以上钛白粉分别与PP树脂按一定比例混合均匀，用注塑机注塑成塑料板，用QUV进行照射，用色差仪测定照射不同时间样板的L、a、b值，色差ΔE通过下式计算，ΔE越大代表样板的耐候性越差，光泽度越低代表样板的耐候性和光泽度越差。
Figure BDA0002229645130000063
表1给出了样板照射不同时间的ΔE值。
表1样板照射不同时间的ΔE值
Figure BDA0002229645130000061
备注：对比样品1为国外硫酸法硅铝包膜钛白粉，对比样品2为国内硫酸法硅铝包膜钛白粉，对比样品3为CN109266047A实施例4制备的钛白粉。
表2给出了样板照射不同时间的光泽度。
表2样板照射不同时间的光泽度
Figure BDA0002229645130000062
Figure BDA0002229645130000071
备注：对比样品1为国外硫酸法硅铝包膜钛白粉，对比样品2为国内硫酸法硅铝包膜钛白粉，对比样品3为CN109266047A实施例4制备的钛白粉。
对实施例1～3得到的钛白粉与对比样品1和对比样品2一起进行了干粉流动性测试，干粉流动性测试用200mL的量筒，分别量取等量的钛白粉、钛白粉与PVC树脂的混合物，加入固定的三角漏斗中，打开下部流出口阀门，测定全部样品流完所需时间，流完所需时间越少，说明钛白粉或钛白粉与PVC树脂混合物的干粉流动性越好，结果见表3。
表3钛白粉或钛白粉与PVC树脂混合物的干粉流动性
Figure BDA0002229645130000072
备注：对比样品1为国外硫酸法硅铝包膜钛白粉，对比样品2为国内硫酸法硅铝包膜钛白粉，对比样品3为CN109266047A实施例4制备的钛白粉。

Claims (10)

1.塑料、油墨用钛白粉的制备方法，包括预处理、无机包覆、再处理、有机包覆的步骤，其特征在于：所述无机包覆的物质为氧化锌和氧化铝。
2.根据权利要求1所述塑料、油墨用钛白粉的制备方法，其特征在于：所述氧化锌的包覆量为TiO2质量的0.5～1.5％；所述氧化铝的包覆量为TiO2质量的1.0～3.0％。
3.根据权利要求1或2所述塑料、油墨用钛白粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、预处理：将分散剂加入水中，然后加入金红石型二氧化钛打浆分散，得到浓度为300～800g/L二氧化钛浆料；将二氧化钛浆料进行研磨、分级，获得二氧化钛粒径D50在0.25～0.45μm、D90≤0.8μm的二氧化钛浆料；
S2、无机包覆：
①包覆氧化锌：控制步骤S1所得二氧化钛浆料温度为55～75℃，耗时60～180min匀速添加锌盐溶液与碱溶液维持浆料pH值为8.0～10.0，反应60～120min；整个包覆氧化锌过程浆料体系温度维持在55～75℃；其中，锌盐溶液加入量以ZnO计为浆料中TiO2质量的0.5～1.5％；
②包覆氧化铝：控制步骤①所得浆料温度为55～75℃，耗时60～180min向体系中匀速加入含铝化合物溶液或者含铝化合物溶液与酸溶液或碱溶液维持pH为8.0～10.0，反应60～150min；然后加入酸溶液调节体系pH为7.0～8.0，反应60～150min；整个包覆氧化铝过程浆料体系温度维持在55～75℃；其中，含铝化合物加入量以Al2O3计为浆料中TiO2质量的1.0～3.0％；
S3、再处理：步骤S2所得浆料过150～650目筛网后用去离子水或蒸馏水洗涤，固液分离，控制固体的固含量为50～90％，电阻率≥100Ω·m；
S4、有机包覆：
①将步骤S3得到的固体打散后与聚硅氧烷乳液混匀、干燥，得到水分含量≤0.5％的干燥物料；其中，聚硅氧烷乳液加入量为固体中TiO2质量的0.1～0.5％；
②将所得干燥物料进行粉碎，同时并流加入聚硅氧烷乳液，即得塑料、油墨用钛白粉；其中，聚硅氧烷乳液加入量为干燥物料中TiO2质量的0.1～0.5％。
4.根据权利要求3所述塑料、油墨用钛白粉的制备方法，其特征在于：S1中，所述分散剂为硅酸钠溶液；所述金红石型二氧化钛来自硫酸法工艺或氯化法工艺。
5.根据权利要求3所述塑料、油墨用钛白粉的制备方法，其特征在于：S2中，所述锌盐为氯化锌和/或硝酸锌；优选的，所述锌盐为氯化锌。
6.根据权利要求3所述塑料、油墨用钛白粉的制备方法，其特征在于：S2中，所述锌盐溶液的浓度为50～200g/L。
7.根据权利要求3所述塑料、油墨用钛白粉的制备方法，其特征在于：S2中，所述含铝化合物为氯化铝、硫酸铝或偏铝酸钠中的至少一种。
8.根据权利3所述塑料、油墨用钛白粉的制备方法，其特征在于：S2中，所述含铝化合物溶液的浓度为50～200g/L。
9.根据权利要求3所述塑料、油墨用钛白粉的制备方法，其特征在于：S2中，所述酸溶液的质量分数为5～20％；所述碱溶液的质量分数为5～20％。
10.权利要求1～9任一项所述塑料、油墨用钛白粉的制备方法制备得到的钛白粉。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111471322A (zh) * 2020-04-14 2020-07-31 河南佰利联新材料有限公司 一种高耐光性钛白粉及制备方法
CN113340773A (zh) * 2021-06-10 2021-09-03 攀钢集团重庆钒钛科技有限公司 钛白粉流动性的检测方法
CN115490261A (zh) * 2022-10-20 2022-12-20 福建乐钛科技有限公司 一种抗菌防霉化纤用钛白粉及其制备方法
CN115850999A (zh) * 2022-11-30 2023-03-28 攀钢集团研究院有限公司 一种高光泽高分散油墨用钛白粉的制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3503772A (en) * 1966-07-15 1970-03-31 Du Pont Sio2-zno treated tio2 pigments for paper laminates
CN1189528C (zh) * 2001-12-21 2005-02-16 中国科学院金属研究所 一种纳米光催化聚氨酯涂料及其制备方法
CN101062780A (zh) * 2006-04-26 2007-10-31 四川大学 纳米二氧化钛及其复合粉体的机械力化学反应制备法
CN102029140A (zh) * 2009-09-28 2011-04-27 中国石油化工股份有限公司 一种具有核/壳结构的脱硫剂及制备方法
KR101146784B1 (ko) * 2010-01-12 2012-05-21 영남대학교 산학협력단 염료감응형 태양전지용 ＴｉＯ２ 페이스트의 제조방법과 그 ＴｉＯ２ 페이스트 및 이를 이용한 염료감응형 태양전지
CN106564943A (zh) * 2016-10-20 2017-04-19 成都新柯力化工科技有限公司 一种近红外线反射二氧化钛‑氧化锌自组装材料及制备方法
CN107556684A (zh) * 2017-09-04 2018-01-09 诚德科技股份有限公司 一种抗老化的塑料包装袋及其制备方法
CN109266047A (zh) * 2018-10-31 2019-01-25 攀钢集团重庆钛业有限公司 塑钢型材专用型钛白粉及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3503772A (en) * 1966-07-15 1970-03-31 Du Pont Sio2-zno treated tio2 pigments for paper laminates
CN1189528C (zh) * 2001-12-21 2005-02-16 中国科学院金属研究所 一种纳米光催化聚氨酯涂料及其制备方法
CN101062780A (zh) * 2006-04-26 2007-10-31 四川大学 纳米二氧化钛及其复合粉体的机械力化学反应制备法
CN102029140A (zh) * 2009-09-28 2011-04-27 中国石油化工股份有限公司 一种具有核/壳结构的脱硫剂及制备方法
KR101146784B1 (ko) * 2010-01-12 2012-05-21 영남대학교 산학협력단 염료감응형 태양전지용 ＴｉＯ２ 페이스트의 제조방법과 그 ＴｉＯ２ 페이스트 및 이를 이용한 염료감응형 태양전지
CN106564943A (zh) * 2016-10-20 2017-04-19 成都新柯力化工科技有限公司 一种近红外线反射二氧化钛‑氧化锌自组装材料及制备方法
CN107556684A (zh) * 2017-09-04 2018-01-09 诚德科技股份有限公司 一种抗老化的塑料包装袋及其制备方法
CN109266047A (zh) * 2018-10-31 2019-01-25 攀钢集团重庆钛业有限公司 塑钢型材专用型钛白粉及其制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111471322A (zh) * 2020-04-14 2020-07-31 河南佰利联新材料有限公司 一种高耐光性钛白粉及制备方法
CN111471322B (zh) * 2020-04-14 2022-02-08 河南佰利联新材料有限公司 一种高耐光性钛白粉及制备方法
CN113340773A (zh) * 2021-06-10 2021-09-03 攀钢集团重庆钒钛科技有限公司 钛白粉流动性的检测方法
CN115490261A (zh) * 2022-10-20 2022-12-20 福建乐钛科技有限公司 一种抗菌防霉化纤用钛白粉及其制备方法
CN115490261B (zh) * 2022-10-20 2023-11-24 福建乐钛科技有限公司 一种抗菌防霉化纤用钛白粉及其制备方法
CN115850999A (zh) * 2022-11-30 2023-03-28 攀钢集团研究院有限公司 一种高光泽高分散油墨用钛白粉的制备方法

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