[发明专利]一种具有高遮盖力的无机复合白色颜料的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种具有高遮盖力和高白度的无机复合白色颜料的制备方法， 属于材料科学与工程领域或无机化工领域。

背景技术：

无机颜料具有良好的耐高温性能、化学稳定性、耐候性等，是重要的功能 性颜料之一。无机颜料中的钛白粉(主要成分为TiO₂)，特别是金红石型钛白粉， 遮盖力和白度高，化学稳定性和耐候性好，广泛应用于涂料、油墨、塑料、皮 革、织物、化妆品等领域，是迄今应用性能最佳、应用最为广泛的高性能白色 无机颜料。随着相关产业的发展，钛白粉市场需求量逐年上升。但是，钛白粉 生产工艺较为复杂，无论是采用氯化法还是硫酸法生产，生产过程均产生大量 的废气和废水，对环境形成较重的负荷。为了满足市场对钛白粉需求量的强劲 增长，需要大量投资建设钛白粉生产厂，一方面导致钛白粉生产原料的紧张， 另一方面对环境造成的负荷也越来越重。因此，研发一种遮盖力和白度与钛白 粉相近，耐候性好、可以代替钛白粉且生产过程简单的白色无机颜料一直是相 关科研人员努力的目标。近十年来，科研人员做了很多努力，如用部分高白度 的煅烧高岭土、高档滑石粉、片状硅酸铝替代钛白粉；但是，这些粉体的白度 虽然较高，化学稳地性也较好，但遮盖力不及钛白粉。近年来，科研人员也尝 试采用化学方法在煅烧高岭土、滑石等粉体表面包覆TiO₂。但是，以四氯化钛 或硫酸氧钛为包覆原料的化学沉淀包覆方法，生产成本高，用水量大，同时产 生大量的废水，在生产成本和环保方面没有优势。因此，目前还没有一种无机 颜料或复合无机颜料在性能上，特别是在遮盖力指标上能够达到钛白粉的指标。

本项发明的目的是针对现有钛白粉替代颜料的不足，提供一种具有高遮盖 力和高白度的无机复合白色颜料的制备方法，这种无机复合白色颜料由钛白粉 和白色硅酸盐矿物经过物理方法复合而成，不仅其粒度、遮盖力、白度等性能 指标达到或接近钛白粉，而且生产工艺简单，生产过程没有环境污染。

发明内容：

以钛白粉和白色矿粉或复合白色矿粉为原料，以湿法超细搅拌磨或砂磨机 为复合设备，通过加入一定量的pH调整剂和分散剂对钛白粉和白色矿粉进行分 段湿式超细研磨和复合，然后将超细研磨复合后的浆料进行干燥和机械分散解 聚，即得到高遮盖力和高白度的无机复合白色颜料。

其工艺步骤如下：

(1)将钛白粉原料加入一定量的水、分散剂调成浆料，给入湿法超细搅拌 磨或砂磨机中进行超细研磨，将钛白粉的平均粒度或中位粒径D₅₀研磨至0.5μm 左右，负累积粒度D₉₇≤2μm；

(2)将白色矿粉原料加入一定量的水、分散剂调成浆料，待用；

(3)在已超细研磨至平均粒度或中位粒径D₅₀ 0.5μm左右，负累积粒度 D₉₇≤2μm的钛白粉浆料中加入一定量上述工艺步骤(2)中配制的白色矿粉浆料 进行混合，并添加pH调整剂，将混合浆料的pH调整到一定范围后在湿法超细 搅拌磨或砂磨机中进行超细研磨复合，将钛白粉与白色矿粉复合粉体的平均粒 度或中位粒径D₅₀研磨至0.5μm左右，负累积粒度D₉₇＜3μm；

(4)将超细研磨复合后的浆料进行浓缩、过滤、干燥、打散解聚。

上述工艺步骤(1)所述的将钛白粉原料加入一定量的水、分散剂调成浆料， 给入湿法超细搅拌磨或砂磨机中进行超细研磨，其特征是，浆料中钛白粉的质 量浓度为25％～55％；分散剂为聚丙烯酸盐类分散剂，用量为钛白粉质量的 0.2％～0.8％；

上述工艺步骤(2)中所述的将白色矿粉原料加入一定量的水、分散剂调成 浆料，其特征是，浆料中白色矿粉的质量浓度为40％～70％；分散剂为聚羧酸盐 类分散剂，用量为钛白粉质量的0.2％～0.8％；