[发明专利]一种氟金云母复合钛白粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉一种钛白粉的加工方法，具体涉及一种以氟金云母为基材生产钛白粉的方法。 

背景技术

钛白粉被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、陶瓷、日化、医药、化妆品、食品等行业。 

钛白粉(二氧化钛)的化学性质稳定，在一般情况下与大部分物质不发生反应。在自然界中二氧化钛有三种结晶：板钛型、锐钛和金红石型。板钛型是不稳定的晶体型，无工业利用价值，锐钛型(Anatase)简称A型，和金红石型(Rutile)简称R型，都具有稳定的晶格，是重要的白色颜料和瓷器釉料，与现有的其他白色颜料比较有优越的白度、着色力、遮盖力、耐候性、耐热性、和化学稳定性，特别是没有毒性。 

涂料行业是钛白粉的最大用户，特别是金红石型钛白粉，大部分被涂料工业所消耗。用钛白粉制造的涂料，色彩鲜艳，遮盖力高，着色力强，用量省，品种多，对介质的稳定性可起到保护作用，并能增强漆膜的机械强度和附着力，防止裂纹，防止紫外线和水分透过，延长漆膜寿命。 

塑料行业是第二大用户，在塑料中加入钛白粉，可以提高塑料制品的耐热性、耐光性、耐候性，使塑料制品的物理化学性能得到改善，增强制品的机械强度，延长使用寿命。 

造纸行业是钛白粉第三大用户，作为纸张填料，主要用在高级纸张和薄型纸张中。在纸张中加入钛白粉，可使纸张具有较好的白度，光泽好，强度高，薄而光滑，印刷时不穿透，质量轻。造纸用钛白粉 一般使用未经表面处理的锐钛型钛白粉，可以起到荧光增白剂的作用，增加纸张的白度。但层压纸要求使用经过表面处理的金红石型钛白粉，以满足耐光、耐热的要求。 

钛白粉还是高级油墨中不可缺少的白色颜料。含有钛白粉的油墨耐久不变色，表面润湿性好，易于分散。油墨行业所用的钛白粉有金红石型，也有锐钛型。 

纺织和化学纤维行业是钛白粉的另一个重要应用领域。化纤用钛白粉主要作为消光剂。由于锐钛型比金红石型软，一般使用锐钛型。化纤用钛白粉一般不需表面处理，但某些特殊品种为了降低二氧化钛的光化学作用，避免纤维在二氧化钛光催化的作用下降解，需进行表面处理。 

但是钛白粉存在着白度还不够高，在阳光的照射下容易由白逐渐变黄，而且价格较高等方面的缺陷。 

而人工合成云母粉是由多种无机材料进行高温熔融，冷却析晶产生均匀的白色透明的片状晶体，再经机械加工而成。人工合成云母呈银白色或呈光泽透明状态，且具有良好的电绝缘性能、耐高温、抗酸碱腐蚀、导热系数低、着色能力强等特性。合成云母粉是片层状结构，具有弹性、韧性和滑动性，在高温状态下放气率极低，化学稳定性极强，具有很高的机械强度，便于加工、保存、运输等特点。 

合成云母粉根据加工方法分为干法合成云母粉、湿法合成云母。干法合成云母粉是采用优质合成云母粉为原料，经分选、粉磨和分级而获得的白色粉状产品，该产品化学性能稳定，具有绝缘、防腐、隔热等性能，且覆盖性、附着力较好，具有一定的光泽。湿法合成云母粉采用优质合成云母，在有水润滑的条件下，按特定工艺条件所制备的优质云母粉，将合成云母再经高压破碎、研磨即可得到氟金云母粉。 

如何用氟金云母粉代替现有的金红石型钛白粉，使其品质得到显著的提高，并可降低钛白粉涂料的成本减低将成为本领域技术人员有 待解决的一项技术问题。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有金红石型钛白粉原料中存在的缺陷，设计一种氟金云母复合钛白粉的制备方法。该方法可选用低品质氟金云母为基材，再复合以钛涂层，加工成物理、化学性能超过钛白粉，而其价格大大低于现有钛白粉的白色或彩色颜料。 

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是设计一种氟金云母复合钛白粉的制备方法，其特征在于，所述加工方法包括如下工艺步骤： 

S1：将氟金云母粉浸泡在水中并搅拌成混合液，然后将其混合液升温到60℃～70℃； 

S2：将草酸加入到升温后的混合液中，将pH值调制到2～3，并将混合液继续升温到75℃～80℃； 

S3：将非离子型表面活性剂添加到混合液中，并不停地搅拌； 

S4：再将四氯化钛(TiCl₄)加入到混合液中并搅拌，观察混合液的色相，当混合液的颜色变蓝时便停止TiCl₄的添加，然后将混合液在70℃～80℃的状态下保温一段时间，使金属钛包覆于氟金云母的表面； 

S5：将混合液进行过滤处理后，然后即得到了氟金云母复合钛白粉的初级原料；