CN115260794A - 一种高堆积密度色母粒专用钛白粉及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高堆积密度色母粒专用钛白粉，包括以下重量份原料：金红石型钛白粉60‑70份、改性树脂10‑20份、分散剂2‑5份、抗氧剂2‑5份、高岭土1‑3份、增白剂1‑2份。本发明采用改性树脂、抗氧剂、增白剂等组分配制色母粒专用钛白粉，通过改性树脂的添加，能够增强钛白粉的表面结构强度，同时，改性纳米二氧化硅不仅分散性好、稳定性好、与有机物的相容性好，还能提高钛白粉的耐光性和耐候性，通过该发明工艺，从而使得该色母粒专用钛白粉具有折光率高、着色力强、光泽度好、白度高、分散性强、耐候性强的特点。

Description

一种高堆积密度色母粒专用钛白粉及其加工工艺
技术领域
本发明涉及钛白粉技术领域，具体涉及一种高堆积密度色母粒专用钛白粉及其加工工艺。
背景技术
随着我国塑料工业的迅猛发展,人们对塑料着色制品要求进一步提高，色母粒着色已成为塑料的主要着色方法,被广泛应用。塑料色母粒是一种高浓缩、高性能的颜料配置品,其应用范围广阔。色母粒钛白粉位于色母粒的核心层,因此，对于钛白粉折光率、着色力、光泽度、白度、分散性、耐候性等性能具有较高要求。
传统工艺得到的钛白粉往往难以达到上述要求，因此如何改进现有工艺以获得折光率高、着色力强、光泽度好、白度高、分散性强、耐候性强的钛白粉产品成为急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高堆积密度色母粒专用钛白粉及其加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高堆积密度色母粒专用钛白粉，包括以下重量份原料：
金红石型钛白粉60-70份、改性树脂10-20份、分散剂2-5份、抗氧剂2-5份、高岭土1-3份、增白剂1-2份。
优选的，所述高堆积密度色母粒专用钛白粉包括以下重量份原料：
金红石型钛白粉65份、改性树脂15份、分散剂3.5份、抗氧剂3.5份、高岭土2份、增白剂1.5份。
一种高堆积密度色母粒专用钛白粉的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：原料的称取、备用；
步骤二：将金红石型钛白粉加入去离子水或蒸馏水中，进行打浆处理，制得浆料，浆料浓度为400-800g/L；
步骤三：随后在浆料中加入改性树脂、分散剂、抗氧剂、高岭土、增白剂，再进行分散处理，通过砂磨机砂磨分散；
步骤四：将分散后的浆料加入去离子水稀释到250-400g/L，浆料通过300-500目筛网，进一步除去粗大颗粒，制得过滤后的浆料；
步骤五：加入硫酸铝溶液调节pH4-8，并加热浆料温度为60-80℃进行熟化，加热时间为60-100min，使钛白粉颗粒表面包覆一层氧化铝薄膜，进行包膜处理；
步骤六：熟化后，调节pH为6.5-7.5，然后水洗、干燥，再进行气流粉碎，并加入有机处理剂制得色母粒专用钛白粉。
优选的，所述分散剂为硅酸钠分散剂。
优选的，所述分散处理的转速为1000-1300r/min，搅拌时间为40-60min。
优选的，所述改性树脂的制备方法为：
S1：将10-15份环氧树脂加入到10-20份乙醇溶剂中，然后加入1-5份硫酸镧溶液，搅拌混合充分，得到基改性料；
S2：将基改性料中加入10-20份四正丙基锆酸酯、1-5份硅烷偶联剂，然后再加入1-3份改性纳米二氧化硅，搅拌反应结束，得到改性树脂。
优选的，所述S2中搅拌处理温度为50-65℃，搅拌15-30min，搅拌转速为500-800r/min。
优选的，所述改性纳米二氧化硅的改性方法为：将10-30份纳米二氧化硅加入1-5份聚乙二醇分散剂和40-60份水，在搅拌机中搅拌得纳米二氧化硅分散液；然后将制得的纳米二氧化硅分散液加入超声波发生器，再加入烷基萘磺酸盐和辛基酚聚氧乙烯醚复合改性剂，产生反应得改性纳米二氧化硅液；再将改性纳米二氧化硅液经过滤，干燥，粉碎，过筛，即可完成改性纳米二氧化硅的制备。
优选的，所述搅拌机转速为300-500r/min，搅拌10-20min，搅拌温度为50-70℃。
优选的，所述超声频率为50-70KHz，超声时间为30-60min，超声温度为50-70℃。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明采用改性树脂、抗氧剂、增白剂等组分配制色母粒专用钛白粉，通过改性树脂的添加，能够增强钛白粉的表面结构强度，同时，改性纳米二氧化硅不仅分散性好、稳定性好、与有机物的相容性好，还能提高钛白粉的耐光性和耐候性，通过该发明工艺，从而使得该色母粒专用钛白粉具有折光率高、着色力强、光泽度好、白度高、分散性强、耐候性强的特点。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例的一种高堆积密度色母粒专用钛白粉，包括以下重量份原料：
金红石型钛白粉60-70份、改性树脂10-20份、分散剂2-5份、抗氧剂2-5份、高岭土1-3份、增白剂1-2份。
本实施例的所述高堆积密度色母粒专用钛白粉包括以下重量份原料：
金红石型钛白粉65份、改性树脂15份、分散剂3.5份、抗氧剂3.5份、高岭土2份、增白剂1.5份。
本发明还提供了一种高堆积密度色母粒专用钛白粉的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：原料的称取、备用；
步骤二：将金红石型钛白粉加入去离子水或蒸馏水中，进行打浆处理，制得浆料，浆料浓度为400-800g/L；
步骤三：随后在浆料中加入改性树脂、分散剂、抗氧剂、高岭土、增白剂，再进行分散处理，通过砂磨机砂磨分散；
步骤四：将分散后的浆料加入去离子水稀释到250-400g/L，浆料通过300-500目筛网，进一步除去粗大颗粒，制得过滤后的浆料；
步骤五：加入硫酸铝溶液调节pH4-8，并加热浆料温度为60-80℃进行熟化，加热时间为60-100min，使钛白粉颗粒表面包覆一层氧化铝薄膜，进行包膜处理；
步骤六：熟化后，调节pH为6.5-7.5，然后水洗、干燥，再进行气流粉碎，并加入有机处理剂制得色母粒专用钛白粉。
本实施例的分散剂为硅酸钠分散剂。
本实施例的分散处理的转速为1000-1300r/min，搅拌时间为40-60min。
本实施例的改性树脂的制备方法为：
S1：将10-15份环氧树脂加入到10-20份乙醇溶剂中，然后加入1-5份硫酸镧溶液，搅拌混合充分，得到基改性料；
S2：将基改性料中加入10-20份四正丙基锆酸酯、1-5份硅烷偶联剂，然后再加入1-3份改性纳米二氧化硅，搅拌反应结束，得到改性树脂。
本实施例的S2中搅拌处理温度为50-65℃，搅拌15-30min，搅拌转速为500-800r/min。
本实施例的改性纳米二氧化硅的改性方法为：将10-30份纳米二氧化硅加入1-5份聚乙二醇分散剂和40-60份水，在搅拌机中搅拌得纳米二氧化硅分散液；然后将制得的纳米二氧化硅分散液加入超声波发生器，再加入烷基萘磺酸盐和辛基酚聚氧乙烯醚复合改性剂，产生反应得改性纳米二氧化硅液；再将改性纳米二氧化硅液经过滤，干燥，粉碎，过筛，即可完成改性纳米二氧化硅的制备。
本实施例的搅拌机转速为300-500r/min，搅拌10-20min，搅拌温度为50-70℃。
本实施例的超声频率为50-70KHz，超声时间为30-60min，超声温度为50-70℃。
实施例1：
本实施例的一种高堆积密度色母粒专用钛白粉，包括以下重量份原料：
金红石型钛白粉60份、改性树脂10份、分散剂2份、抗氧剂2份、高岭土1份、增白剂1份。
本发明还提供了一种高堆积密度色母粒专用钛白粉的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：原料的称取、备用；
步骤二：将金红石型钛白粉加入去离子水或蒸馏水中，进行打浆处理，制得浆料，浆料浓度为400g/L；
步骤三：随后在浆料中加入改性树脂、分散剂、抗氧剂、高岭土、增白剂，再进行分散处理，通过砂磨机砂磨分散；
步骤四：将分散后的浆料加入去离子水稀释到250g/L，浆料通过300目筛网，进一步除去粗大颗粒，制得过滤后的浆料；
步骤五：加入硫酸铝溶液调节pH4，并加热浆料温度为60℃进行熟化，加热时间为60min，使钛白粉颗粒表面包覆一层氧化铝薄膜，进行包膜处理；
步骤六：熟化后，调节pH为6.5，然后水洗、干燥，再进行气流粉碎，并加入有机处理剂制得色母粒专用钛白粉。
本实施例的分散剂为硅酸钠分散剂。
本实施例的分散处理的转速为1000r/min，搅拌时间为40min。
本实施例的改性树脂的制备方法为：
S1：将10份环氧树脂加入到10份乙醇溶剂中，然后加入1份硫酸镧溶液，搅拌混合充分，得到基改性料；
S2：将基改性料中加入10份四正丙基锆酸酯、1份硅烷偶联剂，然后再加入1份改性纳米二氧化硅，搅拌反应结束，得到改性树脂。
本实施例的S2中搅拌处理温度为50℃，搅拌15min，搅拌转速为500r/min。
本实施例的改性纳米二氧化硅的改性方法为：将10份纳米二氧化硅加入1份聚乙二醇分散剂和40份水，在搅拌机中搅拌得纳米二氧化硅分散液；然后将制得的纳米二氧化硅分散液加入超声波发生器，再加入烷基萘磺酸盐和辛基酚聚氧乙烯醚复合改性剂，产生反应得改性纳米二氧化硅液；再将改性纳米二氧化硅液经过滤，干燥，粉碎，过筛，即可完成改性纳米二氧化硅的制备。
本实施例的搅拌机转速为300r/min，搅拌10min，搅拌温度为50℃。
本实施例的超声频率为50KHz，超声时间为30min，超声温度为50℃。
实施例2：
本实施例的一种高堆积密度色母粒专用钛白粉，包括以下重量份原料：
金红石型钛白粉70份、改性树脂20份、分散剂5份、抗氧剂5份、高岭土3份、增白剂2份。
本发明还提供了一种高堆积密度色母粒专用钛白粉的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：原料的称取、备用；
步骤二：将金红石型钛白粉加入去离子水或蒸馏水中，进行打浆处理，制得浆料，浆料浓度为800g/L；
步骤三：随后在浆料中加入改性树脂、分散剂、抗氧剂、高岭土、增白剂，再进行分散处理，通过砂磨机砂磨分散；
步骤四：将分散后的浆料加入去离子水稀释到400g/L，浆料通过500目筛网，进一步除去粗大颗粒，制得过滤后的浆料；
步骤五：加入硫酸铝溶液调节pH8，并加热浆料温度为80℃进行熟化，加热时间为100min，使钛白粉颗粒表面包覆一层氧化铝薄膜，进行包膜处理；
步骤六：熟化后，调节pH为7.5，然后水洗、干燥，再进行气流粉碎，并加入有机处理剂制得色母粒专用钛白粉。
本实施例的分散剂为硅酸钠分散剂。
本实施例的分散处理的转速为1300r/min，搅拌时间为60min。
本实施例的改性树脂的制备方法为：
S1：将15份环氧树脂加入到20份乙醇溶剂中，然后加入5份硫酸镧溶液，搅拌混合充分，得到基改性料；
S2：将基改性料中加入20份四正丙基锆酸酯、5份硅烷偶联剂，然后再加入3份改性纳米二氧化硅，搅拌反应结束，得到改性树脂。
本实施例的S2中搅拌处理温度为65℃，搅拌30min，搅拌转速为800r/min。
本实施例的改性纳米二氧化硅的改性方法为：将30份纳米二氧化硅加入5份聚乙二醇分散剂和60份水，在搅拌机中搅拌得纳米二氧化硅分散液；然后将制得的纳米二氧化硅分散液加入超声波发生器，再加入烷基萘磺酸盐和辛基酚聚氧乙烯醚复合改性剂，产生反应得改性纳米二氧化硅液；再将改性纳米二氧化硅液经过滤，干燥，粉碎，过筛，即可完成改性纳米二氧化硅的制备。
本实施例的搅拌机转速为500r/min，搅拌20min，搅拌温度为70℃。
本实施例的超声频率为70KHz，超声时间为60min，超声温度为70℃。
实施例3：
本实施例的一种高堆积密度色母粒专用钛白粉，包括以下重量份原料：
金红石型钛白粉65份、改性树脂15份、分散剂3.5份、抗氧剂3.5份、高岭土2份、增白剂1.5份。
本发明还提供了一种高堆积密度色母粒专用钛白粉的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：原料的称取、备用；
步骤二：将金红石型钛白粉加入去离子水或蒸馏水中，进行打浆处理，制得浆料，浆料浓度为600g/L；
步骤三：随后在浆料中加入改性树脂、分散剂、抗氧剂、高岭土、增白剂，再进行分散处理，通过砂磨机砂磨分散；
步骤四：将分散后的浆料加入去离子水稀释到330g/L，浆料通过400目筛网，进一步除去粗大颗粒，制得过滤后的浆料；
步骤五：加入硫酸铝溶液调节pH6，并加热浆料温度为70℃进行熟化，加热时间为80min，使钛白粉颗粒表面包覆一层氧化铝薄膜，进行包膜处理；
步骤六：熟化后，调节pH为7，然后水洗、干燥，再进行气流粉碎，并加入有机处理剂制得色母粒专用钛白粉。
本实施例的分散剂为硅酸钠分散剂。
本实施例的分散处理的转速为1150r/min，搅拌时间为50min。
本实施例的改性树脂的制备方法为：
S1：将13份环氧树脂加入到15份乙醇溶剂中，然后加入3份硫酸镧溶液，搅拌混合充分，得到基改性料；
S2：将基改性料中加入15份四正丙基锆酸酯、3份硅烷偶联剂，然后再加入2份改性纳米二氧化硅，搅拌反应结束，得到改性树脂。
本实施例的S2中搅拌处理温度为60℃，搅拌23min，搅拌转速为650r/min。
本实施例的改性纳米二氧化硅的改性方法为：将20份纳米二氧化硅加入3份聚乙二醇分散剂和50份水，在搅拌机中搅拌得纳米二氧化硅分散液；然后将制得的纳米二氧化硅分散液加入超声波发生器，再加入烷基萘磺酸盐和辛基酚聚氧乙烯醚复合改性剂，产生反应得改性纳米二氧化硅液；再将改性纳米二氧化硅液经过滤，干燥，粉碎，过筛，即可完成改性纳米二氧化硅的制备。
本实施例的搅拌机转速为400r/min，搅拌15min，搅拌温度为60℃。
本实施例的超声频率为60KHz，超声时间为45min，超声温度为60℃。
实施例4：
本实施例的一种高堆积密度色母粒专用钛白粉，包括以下重量份原料：
金红石型钛白粉63份、改性树脂12份、分散剂3份、抗氧剂3份、高岭土1.5份、增白剂1.2份。
本发明还提供了一种高堆积密度色母粒专用钛白粉的加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：原料的称取、备用；
步骤二：将金红石型钛白粉加入去离子水或蒸馏水中，进行打浆处理，制得浆料，浆料浓度为500g/L；
步骤三：随后在浆料中加入改性树脂、分散剂、抗氧剂、高岭土、增白剂，再进行分散处理，通过砂磨机砂磨分散；
步骤四：将分散后的浆料加入去离子水稀释到280g/L，浆料通过350目筛网，进一步除去粗大颗粒，制得过滤后的浆料；
步骤五：加入硫酸铝溶液调节pH5，并加热浆料温度为65℃进行熟化，加热时间为70min，使钛白粉颗粒表面包覆一层氧化铝薄膜，进行包膜处理；
步骤六：熟化后，调节pH为6.7，然后水洗、干燥，再进行气流粉碎，并加入有机处理剂制得色母粒专用钛白粉。
本实施例的分散剂为硅酸钠分散剂。
本实施例的分散处理的转速为1100r/min，搅拌时间为45min。
本实施例的改性树脂的制备方法为：
S1：将1012份环氧树脂加入到13份乙醇溶剂中，然后加入2份硫酸镧溶液，搅拌混合充分，得到基改性料；
S2：将基改性料中加入13份四正丙基锆酸酯、2份硅烷偶联剂，然后再加入1.5份改性纳米二氧化硅，搅拌反应结束，得到改性树脂。
本实施例的S2中搅拌处理温度为57℃，搅拌20min，搅拌转速为600r/min。
本实施例的改性纳米二氧化硅的改性方法为：将15份纳米二氧化硅加入2份聚乙二醇分散剂和45份水，在搅拌机中搅拌得纳米二氧化硅分散液；然后将制得的纳米二氧化硅分散液加入超声波发生器，再加入烷基萘磺酸盐和辛基酚聚氧乙烯醚复合改性剂，产生反应得改性纳米二氧化硅液；再将改性纳米二氧化硅液经过滤，干燥，粉碎，过筛，即可完成改性纳米二氧化硅的制备。
本实施例的搅拌机转速为350r/min，搅拌13min，搅拌温度为55℃。
本实施例的超声频率为55KHz，超声时间为40min，超声温度为55℃。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种高堆积密度色母粒专用钛白粉，其特征在于，包括以下重量份原料：
金红石型钛白粉60-70份、改性树脂10-20份、分散剂2-5份、抗氧剂2-5份、高岭土1-3份、增白剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种高堆积密度色母粒专用钛白粉，其特征在于，所述高堆积密度色母粒专用钛白粉包括以下重量份原料：
金红石型钛白粉65份、改性树脂15份、分散剂3.5份、抗氧剂3.5份、高岭土2份、增白剂1.5份。
3.一种高堆积密度色母粒专用钛白粉的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：原料的称取、备用；
步骤二：将金红石型钛白粉加入去离子水或蒸馏水中，进行打浆处理，制得浆料，浆料浓度为400-800g/L；
步骤三：随后在浆料中加入改性树脂、分散剂、抗氧剂、高岭土、增白剂，再进行分散处理，通过砂磨机砂磨分散；
步骤四：将分散后的浆料加入去离子水稀释到250-400g/L，浆料通过300-500目筛网，进一步除去粗大颗粒，制得过滤后的浆料；
步骤五：加入硫酸铝溶液调节pH4-8，并加热浆料温度为60-80℃进行熟化，加热时间为60-100min，使钛白粉颗粒表面包覆一层氧化铝薄膜，进行包膜处理；
步骤六：熟化后，调节pH为6.5-7.5，然后水洗、干燥，再进行气流粉碎，并加入有机处理剂制得色母粒专用钛白粉。
4.根据权利要求3所述的一种高堆积密度色母粒专用钛白粉的加工工艺，其特征在于，所述分散剂为硅酸钠分散剂。
5.根据权利要求3所述的一种高堆积密度色母粒专用钛白粉的加工工艺，其特征在于，所述分散处理的转速为1000-1300r/min，搅拌时间为40-60min。
6.根据权利要求1所述的一种高堆积密度色母粒专用钛白粉的加工工艺，其特征在于，所述改性树脂的制备方法为：
S1：将10-15份环氧树脂加入到10-20份乙醇溶剂中，然后加入1-5份硫酸镧溶液，搅拌混合充分，得到基改性料；
S2：将基改性料中加入10-20份四正丙基锆酸酯、1-5份硅烷偶联剂，然后再加入1-3份改性纳米二氧化硅，搅拌反应结束，得到改性树脂。
7.根据权利要求6所述的一种高堆积密度色母粒专用钛白粉的加工工艺，其特征在于，所述S2中搅拌处理温度为50-65℃，搅拌15-30min，搅拌转速为500-800r/min。
8.根据权利要求6所述的一种高堆积密度色母粒专用钛白粉的加工工艺，其特征在于，所述改性纳米二氧化硅的改性方法为：将10-30份纳米二氧化硅加入1-5份聚乙二醇分散剂和40-60份水，在搅拌机中搅拌得纳米二氧化硅分散液；然后将制得的纳米二氧化硅分散液加入超声波发生器，再加入烷基萘磺酸盐和辛基酚聚氧乙烯醚复合改性剂，产生反应得改性纳米二氧化硅液；再将改性纳米二氧化硅液经过滤，干燥，粉碎，过筛，即可完成改性纳米二氧化硅的制备。
9.根据权利要求8所述的一种高堆积密度色母粒专用钛白粉的加工工艺，其特征在于，所述搅拌机转速为300-500r/min，搅拌10-20min，搅拌温度为50-70℃。
10.根据权利要求8所述的一种高堆积密度色母粒专用钛白粉的加工工艺，其特征在于，所述超声频率为50-70KHz，超声时间为30-60min，超声温度为50-70℃。
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