[发明专利]一种制备高水分散性钛白粉的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，更具体地讲，涉及一种通过表面处理制备高水分散性钛白粉的方法。

背景技术

钛白粉作为一种白色颜料，广泛应用在涂料、塑料、油墨及造纸领域。按钛白粉体系的亲水亲油性划分又可分为水性体系和油性体系，在水性体系钛白粉的应用中，水分散性对其应用性能起到关键性的作用，特别是在水性涂料和造纸领域中，若钛白粉的水分散性好，则其遮盖力高、白度好，且有利于使涂料长期保持体系稳定，便于运输、储存并增加涂膜的机械性能；若钛白粉的水分散性不好，在涂料中分散后容易团聚发生反粗现象并发生分层。

现有技术中提高钛白粉水分散性的方法中通常是采用有机包覆或无机-有机包覆处理的方式，例如通过包膜硅、铝或通过采用加入亲水性的处理剂如TMP对钛白产品进行有机处理，但其步骤相对较复杂且效果不太好。

根据目前的相关文献和专利报道，尚未出现关于采用无机表面包覆磷酸铝和氧化铝的方法获得高水分散性的金红石型钛白粉的方法。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的在于解决上述技术问题中的一个或多个。

本发明的目的在于提供一种通过在金红石钛白粉初品表面包覆磷酸铝、水合氧化铝以增加钛白粉的表面亲水性并提高钛白粉的水分散性的方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种制备高水分散性钛白粉的方法，所述方法包括依次进行的以下步骤：a、向钛白粉浆料中加入分散剂，搅拌均匀；b、加入含磷溶液，熟化；c、加入硫酸铝溶液以将钛白粉浆料的pH值控制为1.5～4.5，熟化；d、加入偏铝酸钠溶液以将钛白粉浆料的pH值控制为8.5～10.5，熟化；e、调节钛白粉浆料的pH值为7.0～7.8，熟化；f、过滤、洗涤、干燥、粉碎后得到高水分散性钛白粉。

根据本发明的制备高水分散性钛白粉的方法的一个实施例，在步骤a中，所述钛白粉浆料是将金红石型钛白粉初品用脱盐水打浆后获得，所述钛白粉浆料的浓度为220～380g/l。

根据本发明的制备高水分散性钛白粉的方法的一个实施例，在步骤a中，所述钛白粉浆料的温度为50～90℃。

根据本发明的制备高水分散性钛白粉的方法的一个实施例，所述分散剂为硅酸钠、六偏磷酸钠、单乙醇铵、磷酸二氢铵中的一种或多种。

根据本发明的制备高水分散性钛白粉的方法的一个实施例，所述分散剂的加入量为所述钛白粉浆料中的TiO₂质量的0.05～0.25％。

根据本发明的制备高水分散性钛白粉的方法的一个实施例，在步骤b中，所述含磷溶液为磷酸溶液、六偏磷酸钠溶液、磷酸三钠溶液、焦磷酸钠溶液中的一种或多种。

根据本发明的制备高水分散性钛白粉的方法的一个实施例，在步骤b中，所述含磷溶液的加入量以P₂O₅计算，并且按照P₂O₅与所述钛白粉浆料中的TiO₂的质量比为2:100～4:100计算。

根据本发明的制备高水分散性钛白粉的方法的一个实施例，在步骤c中，所述硫酸铝溶液的加入量以Al₂O₃计算，并且按照Al₂O₃为所述钛白粉浆料中的TiO₂质量的1.0～3.2％计算；在步骤d中，所述偏铝酸钠溶液的加入量以Al₂O₃计算，并且按照Al₂O₃为钛白粉浆料中TiO₂质量的1.3～3.5％计算。

根据本发明的制备高水分散性钛白粉的方法的一个实施例，在步骤e中，采用质量浓度为10～20％的稀酸调节钛白粉浆料的pH值。

根据本发明的制备高水分散性钛白粉的方法的一个实施例，所述步骤b至步骤e的熟化时间依次为5～60min、10～110min、10～110min、60～180min。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：通过在包膜前加入分散剂改善钛白粉浆料的分散状况，然后采用含磷溶液、含铝溶液做包膜剂，之后包膜剂以磷酸铝、水合氧化铝的形式沉积在二氧化钛的表面，从而有效地提高产品的水分散性并获得具有高水分散性的钛白粉产品。

具体实施方式

在下文中，将对本发明的制备高水分散性钛白粉的方法进行详细说明。