[发明专利]一种包覆钛白颜料水性分散体的制备方法

说明书

本发明公开了一种包覆钛白颜料水性分散体的制备方法。首先将钛白颜料、表面活性剂和去离子水通过分散、研磨制备得到超细钛白颜料水性分散体，继续搅拌超细钛白颜料水性分散体并滴加铝盐和硅盐，对分散后的钛白颜料进行无机物混合包覆，然后再添加两种分散剂，二氧化钛颜料表面包覆的氧化物中的铝、硅与分散剂形成稳定的共价键，能够长期稳定的存在水溶液中。通过本方法制备的钛白颜料水性分散体具有颜料含量高、颜料颗粒粒径小散射力高、在水性溶液中能够稳定存在、不易返粗等优点。

技术领域

本发明涉及精细化工技术领域，具体地是涉及一种钛白颜料水性分散体的制备方法，尤其涉及一种包覆钛白颜料水性分散体的制备方法。

背景技术

钛白颜料具有折射率高、遮盖力大、光泽度与白度好、对人体无害等优点,是电子、化工、冶金等工业不可缺少的原料，在涂料、油墨、造纸、塑料橡胶、化纤、陶瓷等工业中有重要用途。2017年，我国钛白粉总产量达287万吨，其中金红石型、锐钛型占比分别为79.33％、15.45％。由于直接使用钛白颜料着色存在粉尘污染严重、颜料颗粒大不易分散、散射力低等缺陷。在涂料、造纸等工业领域中，一般将钛白颜料稳定分散在水性体系中制备成钛白颜料分散体进行使用。

然而由于色浆中钛白颜料的粒度小、表面积大、表面能高，非常容易产生自发的凝聚，表现出强烈的团聚特性，容易团聚生成粒径较大的二次颗粒，并且未经表面处理的钛白颜料在体系中不能很好的分散，致使散射力、遮盖力差，制成品耐候性和抗老化性能差，为此需要对钛白颜料进行表面改性。表面改性是指用化学、物理、机械等方法对粉体颗粒进行处理，有目的改变粉体颗粒表面的物理化学性质的方法，通过表面改性来增加粉体颗粒在水中的易分散性和储存稳定性，是一种常用的粉体改性方法。

申请号为CN200710195099.5的中国专利公开了一种超声波制备稳定的纳米级水性颜料分散液的方法，是将含有颜料、分散剂和去离子水的混合液用高速剪切机进行高速剪切，再经过研磨处理，最后通过控制超声波功率和温度进行超声波处理，主要是通过机械方法进行分散制备稳定分散液，避免在长时间储存后，钛白颜料颗粒发生二次聚集和出现返粗的现象。

公开号为US4448609的美国专利公开了一种二氧化钛颜料水性分散体的制备方法，是首先用铝化合物对钛白颜料进行表面包覆，然后与胺基分散剂和阴离子分散剂经过研磨等制备钛白颜料含量高的水性分散体，是先进行无机物包覆然后再研磨分散，导致研磨后钛白颜料表面大部分无铝化合物包覆，失去了铝化物包覆钛白颜料使钛白颜料稳定分散的作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种包覆钛白颜料水性分散体的制备方法。该包覆钛白颜料水性分散体具有颜料含量高、颜料颗粒粒径小散射力高、在水性溶液中能够稳定存在、储存时间长不易返粗、耐候性高等优点。

本发明的技术方案是：

一种包覆钛白颜料水性分散体的制备方法，包括以下步骤：

1)将钛白颜料、表面活性剂和去离子水混合后，通过搅拌分散、研磨制备得到超细钛白颜料水性分散体；

2)对超细钛白颜料水性分散体进行搅拌升温，温度控制在50-90℃，搅拌状态下分别滴加铝盐和硅盐，滴加时间0.5h以上，滴加完毕后，调节pH值至8.0-11.0，继续反应至少1h，降至室温得到无机物混合包覆钛白颜料水性预分散体；

3)向无机物混合包覆钛白颜料水性预分散体中添加分散剂A和分散剂B，继续搅拌至少0.5h，得到包覆钛白颜料水性分散体；

分散剂A的结构通式为：

其中，R₁、R₂为相互独立的甲基或乙基；a为1～10的整数；b为1～10的整数；c为1～20的整数；

分散剂B的结构通式为：