CN110964346B - 一种通用型二氧化钛水浆的制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种通用型二氧化钛水浆的制备方法，将经无机包膜的二氧化钛滤饼加入有机分散剂、无机分散剂和水进行打浆分散，然后进行砂磨处理，制备成二氧化钛分散水浆；向分散水浆中加入纤维素，高速分散，得到通用型二氧化钛水浆。优点是：工艺简单，操作方便。纤维素增稠剂并配合无机分散剂和有机分散剂的混合使用，可以降低二氧化钛水浆中止粒子与粒子之间吸附、聚集而最后形成大颗粒而分层沉降，避免水浆粘度上升或严重分层、形成硬沉淀，确保二氧化钛水浆的性能和正常使用。不仅能为客户减少粉尘飞扬、浪费物料，节省用于研磨分散的能耗，还能充分发挥钛白粉的分散性、遮盖力、高白度等应用性能，可以应用在涂料、造纸等水性领域中。

Description

一种通用型二氧化钛水浆的制备方法
技术领域
本发明涉及的是化工领域中一种通用型二氧化钛水浆的制备方法。
背景技术
二氧化钛是最好的白色颜料，同时也是重要的化工原料，因其优良的光学性能、稳定的化学性能、高折射率及良好的遮盖力、被广泛应用于涂料、塑料、造纸、陶瓷和合成纤维等诸多领域。其中涂料行业使用钛白粉约占总量60％，该行业有水性与油性之分。随着国家环保政策的改变，该行业正在由油性化向水性化转变；另外，造纸行业钛白粉使用量约占总量10％左右，该行业基本都在水性体系中应用。综上所述，未来水性领域应用钛白粉所占比重必然会有大幅度提升。
传统钛白粉的生产工艺的后处理工序通常是采用常规无机表面处理后，经过洗涤过滤、干燥、汽粉及包装工序，以获得干粉钛白粉。然而对于水性领域的下游客户，采用干粉钛白粉还需要进行打浆、分散及研磨等工序，无形中增加了由浆料→干粉→浆料的操作工序，操作过于繁琐，干粉处理和干粉打浆过程中，粉料尘飞扬，物料会有一定损耗，浪费物料。由于二氧化钛浆料储存稳定性差，储存一段时间后，会出现粘度增大，浆料分层，并且沉淀在底部的二氧化钛会板结，严重影响二氧化钛应用性能。
发明内容
本发明提供一种易分散的通用型二氧化钛水浆的制备方法，不仅能为客户减少粉尘飞扬、浪费物料，节省用于研磨分散的能耗，还能充分发挥钛白粉的分散性、遮盖力、高白度等应用性能。
本发明的技术方案是：
一种通用型二氧化钛水浆的制备方法，其具体步骤如下：
a.将经无机包膜的二氧化钛滤饼加入有机分散剂、磷酸盐分散剂和水进行打浆分散，其中有机分散剂的加入量占TiO2重量0.3％～1.0％，磷酸盐分散剂的加入量以磷酸盐中P2O5占TiO2重量计为0.2％～0.6％，然后进行砂磨处理，制备成二氧化钛质量浓度为50％～74％的分散水浆，水浆中二氧化钛平均粒径在0.6μm以下；
b.向分散水浆中加入占TiO2重量0.2％～1.0％的纤维素，高速分散30min～60min，得到通用型二氧化钛水浆。
进一步的，所述有机分散剂为聚丙烯酸钠盐、聚丙烯酸铵盐中的至少一种，所述聚丙烯酸钠盐分散剂的分子量在4000-5000之间；所述聚丙烯酸铵盐分散剂的分子量在4000-5000之间。
进一步的，所述磷酸盐分散剂为六偏磷酸钠、焦磷酸钠中的至少一种，磷酸盐分散剂浓度以P2O5计为50g/L～200g/L。
进一步的，步骤(b)中所述纤维素为羟甲基纤维素、羟乙基纤维素中的至少一种。
进一步的，所述经无机包膜的二氧化钛滤饼电导率大于15000Ω·cm。
进一步的，所述无机包膜的二氧化钛滤饼具体制备过程如下：
(1)采用氯化法或硫酸法二氧化钛初品，使用脱离子水打浆，将该初品制备成质量浓度为20％～30％二氧化钛浆料，用无机碱液调节浆料pH值至9.5～11.0；加入水溶性硅酸盐溶液作为分散剂，所述水溶性硅酸盐溶液以SiO2占TiO2重量计为0.2％～0.5％，熟化20min～40min，并进行研磨处理；
(2)将研磨后的浆料升温至60℃～90℃，并在整个包膜过程维持此温度；
(3)一次性加入水溶性硅酸盐溶液，水溶性硅酸盐溶液以SiO2占TiO2重量计1.0％～4.0％，熟化10min～30min；在1h～3h用无机酸调浆料pH至6.0～7.0形成无定形氧化硅，熟化30min～60min，使无定形氧化硅缩合脱水，形成致密的无定型二氧化硅沉淀物第一包覆层；
(4)在0.5h～2h加入水溶性碱性铝盐溶液，所述水溶性碱性铝盐溶液的加入量以Al2O3占TiO2重量计为1.0％～5.0％，同时用无机酸调浆料pH值至8.0～9.0，熟化30min～60min，在第一包覆层上形成第二层勃母石或假勃母石型氧化铝包覆层；
(5)用无机酸在30min～60min调浆料pH值至6.0～7.0，熟化1h～3h；
(6)将上述浆料用50℃～80℃去离子水洗至滤饼电导率大于15000Ω·cm。
进一步的，步骤(1)和(3)中所述水溶性硅酸盐溶液为硅酸钠溶液或硅酸钾溶液，浓度以SiO2计为100g/L～200g/L。
进一步的，步骤(4)中所述水溶性碱性铝盐溶液为偏铝酸钠溶液、偏铝酸钾溶液中的一种，浓度以Al2O3计为100g/L～200g/L。
进一步的，步骤(1)中无机碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中至少一种；步骤(3)、(4)、(5)所述无机酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液、磷酸溶液中至少一种，无机酸的质量浓度在5％～10％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用本方法制备产品不但可以为钛白粉生产企业降低干燥和气粉等工序的能耗，而且还能为水性体系下游客户减少粉尘飞扬、浪费物料，节省用于研磨分散的能耗，提升二氧化钛颜料在水性体系的白度、分散性和遮盖力等性能。本发明制得的通用型二氧化钛水浆可以广泛用于平光、亚光的水性建筑涂料、油墨及造纸等水性应用领域。
(1)水浆分散砂磨工艺，保证水浆粉体平均粒径在0.6μm以下，可以取消了下游水性体系客户使用水浆过程中的研磨分散工序，保证水浆具有优异的白度、遮盖力和分散性。
(2)无机分散剂和有机分散剂的选择与合理搭配，无机分散剂和有机分散剂的作用除在水浆砂磨过程中起到研磨助剂的作用外，最主要的在水浆在储存和运输过程中可防止研磨细的钛白粉颗粒发生二次团聚，影响水浆的正常使用。采用的无机分散剂分散原理是的分散剂发生电离形成的阴离子，在吸附到钛白粉表面，形成双电层，利用静电排斥，即吸附于粒子表面的负电荷互相排斥，以阻止粒子与粒子之间的吸附、聚集而最后形成大颗粒而分层/沉降，从而起到分散和分散稳定作用；采用聚丙烯酸钠盐和聚丙烯酸铵盐既可以利用静电排斥，即吸附于粒子表面的负电荷互相排斥，以阻止粒子与粒子之间的吸附团聚之外，又利用空间位阻效应的理论，即在已吸附负电荷的粒子互相接近时，使它们互相滑动错开。
(3)纤维素类增稠剂通过分子链的缠绕实现黏度的提高，表现为在静态和低剪切有高黏度，在高剪切下为低黏度。纤维素增稠剂并配合无机分散剂和有机分散剂的混合使用，可保证二氧化钛水浆中止粒子与粒子之间不发生或少发生吸附、聚集而最后形成大颗粒而分层沉降，避免水浆粘度上升或严重分层、形成硬沉淀，确保二氧化钛水浆存储后的性能和正常使用。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步描述，但本发明的应用范围不仅仅局限于实施例，在不脱离本发明技术思想的前提下，做出的各种替换和变更，均应在本发明的范围内。
实施例1
1.1、称取氯化法制备的金红石二氧化钛初品粉体400g，加入去离子水配制成质量浓度为20％的浆料，用氢氧化钠溶液调节浆料pH至9.5，加入0.2％(以SiO2占TiO2重量计)硅酸钠溶液，硅酸钠溶液的浓度以SiO2计为100g/L，熟化20min。
1.2、将研磨后的浆料加热升温至60℃，并在整个包膜过程维持此温度。
1.3、一次性加入1.0％(以SiO2占TiO2重量计)硅酸钠溶液，其浓度以SiO2计为100g/L，熟化10min，在1h内用质量浓度为5％硫酸溶液均匀将浆料pH调至6.0，熟化30min。
1.4、在0.5h加入1.0％偏铝酸钠溶液(以偏铝酸钠中Al2O3占TiO2重量计)，其浓度以Al2O3计为100g/L，同时用无机酸调浆料PH值至9.0，熟化30min。
1.5、用质量浓度为5％硫酸溶液在30min调浆料pH值至6.0，熟化1h。
1.6、将上述浆料用50℃去离子水洗至滤饼电导率为18500Ω·cm，滤饼含固量75％。
1.7、将步骤1.6获得的经无机包膜的500g二氧化钛滤饼加入0.3％(聚丙烯酸钠盐分散剂占TiO2重量计)聚丙烯酸钠盐(分子量4000-5000)分散剂和0.1％(焦磷酸钠溶液中P2O5占TiO2重量计)焦磷酸钠溶液(浓度以P2O5计为50g/L)进行打浆分散，然后进行砂磨处理，水浆的二氧化钛平均粒径在0.42微米。
1.8、加入0.2％羟甲基纤维素(以羟甲基纤维素重量占TiO2重量计)，1500转/min下高速分散60min，即得质量浓度为74％的通用型二氧化钛水浆。
实施例2
1.1、称取硫酸法制备的金红石二氧化钛初品粉体400g，加入去离子水配制成质量浓度为30％的浆料，用氢氧化钠溶液调节浆料pH至11.0，加入0.5％(以SiO2占TiO2重量计)硅酸钠溶液，硅酸钠溶液的浓度以SiO2计为200g/L，熟化40min。
1.2、将研磨后的浆料加热升温至90℃，并在整个包膜过程维持此温度。
1.3、一次性加入4.0％(以SiO2占TiO2重量计)硅酸钠溶液，其浓度以SiO2计为200g/L，熟化30min，在3h内用质量浓度为10％盐酸溶液均匀将浆料pH调至7.0，熟化60min。
1.4、在2h加入4.0％偏铝酸钾溶液(以偏铝酸钾中Al2O3占TiO2重量计)，其浓度以Al2O3计为200g/L，同时用无机酸调浆料PH值至8.0，熟化60min。
1.5、用质量浓度为10％盐酸溶液在60min调浆料pH值至7.0，熟化3h。
1.6、将上述浆料用80℃去离子水洗至滤饼电导率为15200Ω·cm，滤饼含固量78％。
1.7、将步骤1.6获得的经无机包膜的二氧化钛滤饼500g加入0.8％(聚丙烯酸钠盐分散剂占TiO2重量计)聚丙烯酸钠盐(分子量4000-5000)分散剂和0.8％(六偏磷酸钠溶液中P2O5占TiO2重量计)六偏磷酸钠溶液(浓度以P2O5计为200g/L)和254mL水进行打浆分散，然后进行砂磨处理，水浆的二氧化钛平均粒径在0.55微米。
1.8、加入1.0％羟乙基纤维素(以羟乙基纤维素重量占TiO2重量计)，高速分散30min，即得质量浓度为50％的通用型二氧化钛水浆。
实施例3
1.1、称取氯化法制备的金红石二氧化钛初品粉体400g，加入去离子水配制成质量浓度为25％的浆料，用氢氧化钠溶液调节浆料pH至9.5，加入0.3％(以SiO2占TiO2重量计)硅酸钠溶液，硅酸钠溶液的浓度以SiO2计为150g/L，熟化30min。
1.2、将研磨后的浆料加热升温至80℃，并在整个包膜过程维持此温度。
1.3、一次性加入2.5％(以SiO2占TiO2重量计)硅酸钠溶液，其浓度以SiO2计为150g/L，熟化20min，在2h内用质量浓度为10％的硝酸溶液将浆料pH调至6.5，熟化50min。
1.4、在1h加入3.0％偏铝酸钠溶液(以偏铝酸钠中Al2O3占TiO2重量计)，其浓度以Al2O3计为150g/L，同时用无机酸调浆料PH值至8.5，熟化40min。
1.5、用质量浓度为10％的硝酸溶液在40min调浆料pH值至6.5，熟化2h。
1.6、将上述浆料用70℃去离子水洗至滤饼电导率为16000Ω·cm，滤饼含固量75％。
1.7、将步骤1.6获得的经无机包膜的二氧化钛滤饼加入0.5％(聚丙烯酸铵盐分散剂占TiO2重量计)聚丙烯酸铵盐(分子量4000-5000)分散剂和0.4％(六偏磷酸钠溶液中P2O5占TiO2重量计)六偏磷酸钠溶液(浓度以P2O5计为150g/L)和64mL水进行打浆分散，然后进行砂磨处理，水浆的二氧化钛平均粒径在0.45微米。
1.8、加入0.5％羟乙基纤维素(以羟乙基纤维素重量占TiO2重量计)，高速分散40min，即得质量浓度为65％的通用型二氧化钛水浆。
对比例1只取消1.7步骤中“加入0.4％(六偏磷酸钠溶液中P2O5占TiO2重量计)六偏磷酸钠溶液(浓度以P2O5计为150g/L)进行打浆分散”，其它同实施例3。
1.1、称取氯化法制备的金红石二氧化钛初品粉体400g，加入去离子水配制成质量浓度为25％的浆料，用氢氧化钠溶液调节浆料pH至9.5，加入0.3％(以SiO2占TiO2重量计)硅酸钠溶液，硅酸钠溶液的浓度以SiO2计为150g/L，熟化30min。
1.2、将研磨后的浆料加热升温至80℃，并在整个包膜过程维持此温度。
1.3、一次性加入2.5％(以SiO2占TiO2重量计)硅酸钠溶液，其浓度以SiO2计为150g/L，熟化20min，在2h内用质量浓度为10％的硝酸溶液将浆料pH调至6.5，熟化50min。
1.4、在1h加入3.0％偏铝酸钠溶液(以偏铝酸钠中Al2O3占TiO2重量计)，其浓度以Al2O3计为150g/L，同时用无机酸调浆料PH值至8.5，熟化40min。
1.5、用质量浓度为10％的硝酸溶液在40min调浆料pH值至6.5，熟化2h。
1.6、将上述浆料用70℃去离子水洗至滤饼电导率为16000Ω·cm，滤饼含固量75％。
1.7、将步骤1.6获得的经无机包膜的二氧化钛滤饼加入0.5％(聚丙烯酸铵盐分散剂占TiO2重量计)聚丙烯酸铵盐(分子量4000-5000)分散剂和水进行打浆分散，然后进行砂磨处理，水浆的二氧化钛平均粒径在0.45微米。
1.8、加入0.5％羟乙基纤维素(以羟乙基纤维素重量占TiO2重量计)，高速分散40min，配制质量浓度为65％的通用型二氧化钛水浆。
对比例2只取消1.7步骤中“加入0.5％(有机分散剂占TiO2重量计)有机分散剂进行打浆分散”，其它同实施例3。
1.1、称取氯化法制备的金红石二氧化钛初品粉体400g，加入去离子水配制成质量浓度为25％的浆料，用氢氧化钠溶液调节浆料pH至9.5，加入0.3％(以SiO2占TiO2重量计)硅酸钠溶液，硅酸钠溶液的浓度以SiO2计为150g/L，熟化30min。
1.2、将研磨后的浆料加热升温至80℃，并在整个包膜过程维持此温度。
1.3、一次性加入2.5％(以SiO2占TiO2重量计)硅酸钠溶液，其浓度以SiO2计为150g/L，熟化20min，在2h内用质量浓度为10％的硝酸溶液将浆料pH调至6.5，熟化50min。
1.4、在1h加入3.0％偏铝酸钠溶液(以偏铝酸钠中Al2O3占TiO2重量计)，其浓度以Al2O3计为150g/L，同时用无机酸调浆料PH值至8.5，熟化40min。
1.5、用质量浓度为10％的硝酸溶液在40min调浆料pH值至6.5，熟化2h。
1.6、将上述浆料用70℃去离子水洗至滤饼电导率为16000Ω·cm，滤饼含固量75％。
1.7、将步骤1.6获得的经无机包膜的二氧化钛滤饼加入0.4％(六偏磷酸钠溶液中P2O5占TiO2重量计)六偏磷酸钠溶液(浓度以P2O5计为150g/L)和64mL水进行打浆分散，然后进行砂磨处理，水浆的二氧化钛平均粒径在0.45微米。
1.8、加入0.5％羟乙基纤维素(以羟乙基纤维素重量占TiO2重量计)，高速分散40min，即得质量浓度为65％的通用型二氧化钛水浆。
对比例3只取消1.8步骤中“加入0.5％羟乙基纤维素(以纤维素重量占TiO2重量计)，高速分散40min”，其它同实施例3。
1.1、称取氯化法制备的金红石二氧化钛初品粉体400g，加入去离子水配制成质量浓度为25％的浆料，用氢氧化钠溶液调节浆料pH至9.5，加入0.3％(以SiO2占TiO2重量计)硅酸钠溶液，硅酸钠溶液的浓度以SiO2计为150g/L，熟化30min。
1.2、将研磨后的浆料加热升温至80℃，并在整个包膜过程维持此温度。
1.3、一次性加入2.5％(以SiO2占TiO2重量计)硅酸钠溶液，其浓度以SiO2计为150g/L，熟化20min，在2h内用质量浓度为10％的硝酸溶液将浆料pH调至6.5，熟化50min。
1.4、在1h加入3.0％偏铝酸钠溶液(以偏铝酸钠中Al2O3占TiO2重量计)，其浓度以Al2O3计为150g/L，同时用无机酸调浆料PH值至8.5，熟化40min。
1.5、用质量浓度为10％的硝酸溶液在40min调浆料pH值至6.5，熟化2h。
1.6、将上述浆料用70℃去离子水洗至滤饼电导率为16000Ω·cm，滤饼含固量75％。
1.7、将步骤1.6获得的经无机包膜的二氧化钛滤饼加入0.5％(聚丙烯酸铵盐分散剂占TiO2重量计)聚丙烯酸铵盐(分子量4000-5000)分散剂和0.4％(六偏磷酸钠溶液中P2O5占TiO2重量计)六偏磷酸钠溶液(浓度以P2O5计为150g/L)和64mL水进行打浆分散，然后进行砂磨处理，水浆的二氧化钛平均粒径在0.45微米，获得质量浓度为65％的通用型二氧化钛水浆。
对比例4只将1.7步骤中“砂磨处理工艺”改为“搅拌分散工艺”，其它同实施例3。
1.1、称取氯化法制备的金红石二氧化钛初品粉体400g，加入去离子水配制成质量浓度为25％的浆料，用氢氧化钠溶液调节浆料pH至9.5，加入0.3％(以SiO2占TiO2重量计)硅酸钠溶液，硅酸钠溶液的浓度以SiO2计为150g/L，熟化30min。
1.2、将研磨后的浆料加热升温至80℃，并在整个包膜过程维持此温度。
1.3、一次性加入2.5％(以SiO2占TiO2重量计)硅酸钠溶液，其浓度以SiO2计为150g/L，熟化20min，在2h内用质量浓度为10％的硝酸溶液将浆料pH调至6.5，熟化50min。
1.4、在1h加入3.0％偏铝酸钠溶液(以偏铝酸钠中Al2O3占TiO2重量计)，其浓度以Al2O3计为150g/L，同时用无机酸调浆料PH值至8.5，熟化40min。
1.5、用质量浓度为10％的硝酸溶液在40min调浆料pH值至6.5，熟化2h。
1.6、将上述浆料用70℃去离子水洗至滤饼电导率为16000Ω·cm，滤饼含固量75％。
1.7、将步骤1.6获得的经无机包膜的二氧化钛滤饼加入0.5％(聚丙烯酸铵盐分散剂占TiO2重量计)聚丙烯酸铵盐(分子量4000-5000)分散剂和0.4％(六偏磷酸钠溶液中P2O5占TiO2重量计)六偏磷酸钠溶液(浓度以P2O5计为150g/L)和64mL水进行打浆分散，然后进行砂磨处理，水浆的二氧化钛平均粒径在0.45微米。
1.8、加入0.5％羟乙基纤维素(以羟乙基纤维素重量占TiO2重量计)，高速分散40min，即得质量浓度为65％的通用型二氧化钛水浆。
对比例5取消1.7、1.8两个步骤，将1.6步骤制备滤饼进行干燥、气粉处理，即得通用型二氧化钛颜料，其它同实施例1。
1.1、称取氯化法制备的金红石二氧化钛初品粉体400g，加入去离子水配制成质量浓度为20％的浆料，用氢氧化钠溶液调节浆料pH至9.5，加入0.2％(以SiO2占TiO2重量计)硅酸钠溶液，硅酸钠溶液的浓度以SiO2计为100g/L，熟化20min。
1.2、将研磨后的浆料加热升温至60℃，并在整个包膜过程维持此温度。
1.3、一次性加入1.0％(以SiO2占TiO2重量计)硅酸钠溶液，其浓度以SiO2计为100g/L，熟化10min，在1h内用质量浓度为5％硫酸溶液均匀将浆料pH调至6.0，熟化30min。
1.4、在0.5h加入1.0％偏铝酸钠溶液(以偏铝酸钠中Al2O3占TiO2重量计)，其浓度以Al2O3计为100g/L，同时用无机酸调浆料PH值至9.0，熟化30min。
1.5、用质量浓度为5％硫酸溶液在30min调浆料pH值至6.0，熟化1h。
1.6、将上述浆料用50℃去离子水洗至滤饼电导率为18500Ω·cm，滤饼含固量75％，进行干燥、汽粉处理，获得通用型二氧化钛颜料。
对比例6取消1.7、1.8两个步骤，将1.6步骤制备滤饼进行干燥、气粉处理，即得通用型二氧化钛颜料，其它同实施例2。
1.1、称取硫酸法制备的金红石二氧化钛初品粉体400g，加入去离子水配制成质量浓度为30％的浆料，用氢氧化钠溶液调节浆料pH至11.0，加入0.5％(以SiO2占TiO2重量计)硅酸钠溶液，硅酸钠溶液的浓度以SiO2计为200g/L，熟化40min。
1.2、将研磨后的浆料加热升温至90℃，并在整个包膜过程维持此温度。
1.3、一次性加入4.0％(以SiO2占TiO2重量计)硅酸钠溶液，其浓度以SiO2计为200g/L，熟化30min，在3h内用质量浓度为10％盐酸溶液均匀将浆料pH调至7.0，熟化60min。
1.4、在2h加入4.0％偏铝酸钾溶液(以偏铝酸钾中Al2O3占TiO2重量计)，其浓度以Al2O3计为200g/L，同时用无机酸调浆料PH值至8.0，熟化60min。
1.5、用质量浓度为10％盐酸溶液在60min调浆料pH值至7.0，熟化3h。
1.6、将上述浆料用80℃去离子水洗至滤饼电导率为15200Ω·cm，滤饼含固量78％，进行干燥、汽粉处理，获得通用型二氧化钛颜料。
对比例7取消1.7、1.8两个步骤，将1.6步骤制备滤饼进行干燥、气粉处理，即得通用型二氧化钛颜料，其它同实施例3。
1.1、称取氯化法制备的金红石二氧化钛初品粉体400g，加入去离子水配制成质量浓度为25％的浆料，用氢氧化钠溶液调节浆料pH至9.5，加入0.3％(以SiO2占TiO2重量计)硅酸钠溶液，硅酸钠溶液的浓度以SiO2计为150g/L，熟化30min。
1.2、将研磨后的浆料加热升温至80℃，并在整个包膜过程维持此温度。
1.3、一次性加入2.5％(以SiO2占TiO2重量计)硅酸钠溶液，其浓度以SiO2计为150g/L，熟化20min，在2h内用质量浓度为10％的硝酸溶液将浆料pH调至6.5，熟化50min。
1.4、在1h加入3.0％偏铝酸钠溶液(以偏铝酸钠中Al2O3占TiO2重量计)，其浓度以Al2O3计为150g/L，同时用无机酸调浆料PH值至8.5，熟化40min。
1.5、用质量浓度为10％的硝酸溶液在40min调浆料pH值至6.5，熟化2h。
1.6、将上述浆料用70℃去离子水洗至滤饼电导率为16000Ω·cm，滤饼含固量75％，进行干燥、汽粉处理，获得通用型二氧化钛颜料。
将实施例1～实施例3和对比例1～对比例4制备的二氧化钛水浆在常温下存放30天，观测水浆状态，并检测水浆粘度变化，结果见表1。
表1通用型二氧化钛水浆存储前后变化
Figure BDA0002276274700000081
Figure BDA0002276274700000091
将实施例1～实施例3和对比例4～对比例7制备的产品按下面配方制备成高颜料体积浓度的乳胶漆，乳胶漆配方如下表。
表2乳胶漆配方
Figure BDA0002276274700000092
注：1.CPVC＝54.3％，PVC＝40.2％，颜基比＝2.2；2.二氧化钛水浆按二氧化钛固含量计；纯水的加入量根据水浆中水含量进行适当减量。
将制备的乳胶漆刮成漆板检测相关性能如表3。
表3为实施例中产品的相关指标和应用指标。
编号 细度(分散性) 白度(313) L* 遮盖力
实施例1 42 89.5 95.35 91.7
实施例2 43 88.1 93.83 90.9
实施例3 40 89.2 95.30 91.4
对比例4 65 87.9 95.12 88.1
对比例5 48 90.2 95.06 90.6
对比例6 50 88.5 93.25 89.5
对比例7 48 89.5 95.10 90.2
注：采用100um线辊在遮盖力测试纸上进行刮板实验。
从表1和表3中实施例1～例3对比可以看出：上述三个样品的存储稳定性、分散性、及遮盖指标差异很小，白度存在差异是因为采用不同钛白粉生产工艺造成的。
从表1中实施例3与对比例1～对比例4比对结果可看出，采用单一的无机分散剂或单一的有机分散剂，二氧化钛水浆存储一段时间后会出现轻微的分层现象，且有轻微硬底现象，说明无机分散剂和有机分散剂合理搭配对二氧化钛水浆粘度、存储粘度、分层形成沉淀都有影响；羟基纤维素增稠剂可以使二氧化钛水浆形成假稠，并且对二氧化钛水浆分层和形成硬沉淀都有影响；二氧化钛水浆砂磨工序对粘度、存储粘度和形成硬沉淀同样也都有影响。综上所述，通过有机分散剂和无机分散剂结合使用，同时，通过砂磨处理，以及配合羟基纤维素的使用，从而保证二氧化钛水浆中止粒子与粒子之间不发生或少发生吸附、聚集而最后形成大颗粒而分层沉降，避免水浆粘度上升或严重分层、形成硬沉淀，确保二氧化钛水浆在一定的存储期的性能和正常使用。
从表3中实施例1～3与对比例4～7比对结果可看出，二氧化钛水浆制备中的砂磨工序必不可少，它对最终产品白度、L*及遮盖力都有一定影响；且采用二氧化钛水浆制备的乳胶漆更容易分散，而且制品白度、L*及遮盖力也有所提升。
由此可见，按照本发明的特定制备方法生产的通用型二氧化钛水浆较其对应的干粉二氧化钛颜料在乳胶漆涂料等领域中具备更优分散性、更高遮盖力及白度的优点，而且采用该方法制备通用型二氧化钛水浆生产成本低，原料利用率高，有利于节能环保。
以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种通用型二氧化钛水浆的制备方法，其特征是：
具体步骤如下：
a. 将经无机包膜的二氧化钛滤饼加入有机分散剂、磷酸盐分散剂和水进行打浆分散，其中有机分散剂的加入量占TiO2重量0.3%～1.0%，磷酸盐分散剂的加入量以磷酸盐中P2O5占TiO2重量计为0.2%～0.6%，然后进行砂磨处理，制备成二氧化钛质量浓度为50%～74%的分散水浆，水浆中二氧化钛平均粒径在0.6μm以下；
所述有机分散剂为聚丙烯酸钠盐、聚丙烯酸铵盐中的至少一种，所述聚丙烯酸钠盐分散剂的分子量在4000-5000之间；所述聚丙烯酸铵盐分散剂的分子量在4000-5000之间；
所述磷酸盐分散剂为六偏磷酸钠、焦磷酸钠中的至少一种，磷酸盐分散剂浓度以P2O5计为50g/L～200g/L；
b. 向分散水浆中加入占TiO2重量0.2%～1.0%的纤维素，所述纤维素为羟甲基纤维素、羟乙基纤维素中的至少一种；高速分散30 min～60min，得到通用型二氧化钛水浆；该二氧化钛水浆存储30天为不分层、无硬底。
2.根据权利要求1所述的通用型二氧化钛水浆的制备方法，其特征是：所述经无机包膜的二氧化钛滤饼电导率大于15000Ω·cm。
3.根据权利要求2所述的通用型二氧化钛水浆的制备方法，其特征是：
所述无机包膜的二氧化钛滤饼具体制备过程如下：
（1）采用氯化法或硫酸法二氧化钛初品，使用脱离子水打浆，将该初品制备成质量浓度为20%～30%二氧化钛浆料，用无机碱液调节浆料pH值至9.5～11.0；加入水溶性硅酸盐溶液作为分散剂，所述水溶性硅酸盐溶液以SiO2占TiO2重量计为0.2%～0.5%，熟化20 min～40min，并进行研磨处理；
（2）将研磨后的浆料升温至60℃～90℃，并在整个包膜过程维持此温度；
（3）一次性加入水溶性硅酸盐溶液，水溶性硅酸盐溶液以SiO2占TiO2重量计1.0%～4.0%，熟化10min～30min；在1h～3h用无机酸调浆料pH至6.0～7.0形成无定形氧化硅，熟化30min～60min，使无定形氧化硅缩合脱水，形成致密的无定型二氧化硅沉淀物第一包覆层；
（4）在0.5h～2h加入水溶性碱性铝盐溶液，所述水溶性碱性铝盐溶液的加入量以Al2O3占TiO2重量计为1.0%～5.0%，同时用无机酸调浆料pH值至8.0～9.0，熟化30min～60min，在第一包覆层上形成第二层勃母石或假勃母石型氧化铝包覆层；
（5）用无机酸在30min～60min调浆料pH值至6.0～7.0，熟化1h～3h；
（6）将上述浆料用50℃～80℃去离子水洗至滤饼电导率大于15000Ω·cm。
4.根据权利要求3所述的通用型二氧化钛水浆的制备方法，其特征是：步骤（1）和（3）中所述水溶性硅酸盐溶液为硅酸钠溶液或硅酸钾溶液，浓度以SiO2计为100g/L～200g/L。
5.根据权利要求3所述的通用型二氧化钛水浆的制备方法，其特征是：步骤（4）中所述水溶性碱性铝盐溶液为偏铝酸钠溶液、偏铝酸钾溶液中的一种，浓度以Al2O3计为100g/L～200g/L。
6.根据权利要求3所述的通用型二氧化钛水浆的制备方法，其特征是：步骤（1）中无机碱液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中至少一种；步骤（3）、（4）、（5）所述无机酸为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液、磷酸溶液中至少一种，无机酸的质量浓度在5%～10%。
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