[发明专利]一种超耐候钛白粉的制备方法

说明书

本发明属于钛白粉制备技术领域，公开了一种超耐候钛白粉的制备方法，包括：1）制备浓度为200‑350g/L的钛白粉基料料浆；2）将料浆加入硅酸盐溶液进行硅膜包覆；3）将包覆硅膜后的料浆升温至55‑95℃，调节其pH值为5.0‑8.0；4）保持料浆的温度为55‑75℃，同时加入铝盐溶液或铝盐溶液和无机碱/无机酸溶液，保持pH值为6.5‑9.0，进行铝膜包覆；5）调节料浆的pH值为5.0‑7.0，均化2h；6）将均化后的料浆进行砂磨，再进行水洗，水洗后的滤饼进行闪蒸干燥；7）将闪蒸干燥后的粉料进行高温煅烧；8）将煅烧后的粉料进行汽粉。本发明方法可得到完整且致密度极高的膜层，钛白粉耐候性较高。

技术领域

本发明属于钛白粉制备技术领域，具体涉及一种超耐候钛白粉的制备方法。

背景技术

钛白粉（TiO₂）是目前世界上最好的一种白色无机颜料，广泛应用在建筑户外涂料、汽车面漆、卷钢涂料、塑钢门窗、油墨等行业。未经表面处理的TiO₂具有光化学活性，可使其周围的有机物发生降解，产生粉化现象。实际应用的TiO₂必须进行表面处理，即在TiO₂颗粒表面形成连续包覆的硅、铝及锆等氧化物膜，使TiO₂颗粒与其周围的有机物之间形成一道屏障。处理后的TiO₂分散在基体中，制成涂层或型材后，由于膜层完整度和致密性不够，经日晒雨淋，受光线、氧气、水和温度等综合作用，会发生变黄、失光、粉化和老化的现象。

随着社会和技术的发展，人类探索的领域不断扩大，开阔新的视野，新的疆域。新环境的探索和开发，对设备材质的耐极端气候和环境的要求增高，提高材料的耐候性成为重要且紧迫的研究课题。作为涂层颜料的TiO₂，制备出具有超耐候性钛白粉更为重要。目前国内外提高钛白粉耐候性技术多为包覆致密硅膜层，如专利文献CN107722677A、CN106947296A、CN107652714A、CN105062150A、US5041162和US7682441B2等的包膜方式以水体下酸碱中和为主，后期干燥粉碎方式温度不超过300℃。

发明内容

本发明的发明人经研究发现，钛白粉的低温干燥过程不足以将钛白粉氧化硅和氧化铝等膜层表面羟基含量降到最低，而钛白粉表面羟基的含量越低，表面吸附的水量越低，发生光催化反应的概率越低，产品耐候性越好。

基于上述发现，本发明的目的是提供一种超耐候钛白粉的制备方法，在钛白粉颗粒表面预先包覆均匀致密完整的氧化硅和氧化铝膜层，通过特有砂磨-过滤-洗涤净化-干燥-高温煅烧-气流粉碎联合工艺，获得完整且致密度极高的膜层，进一步降低表面羟基含量，减少钛白粉表面空隙，提高钛白粉耐候性。

本发明提供了一种超耐候钛白粉的制备方法，包括以下步骤：

1）制备浓度为200-350g/L的钛白粉基料料浆，且其中钛白粉基料的粒径为0.285-0.365μm，粒径分布≤1.45；

2）将步骤1）得到的料浆加入硅酸盐溶液进行硅膜包覆；

3）将步骤2）包覆硅膜后的料浆的温度升至55-95℃，然后调节其pH值为5.0-8.0，调节时间为100-240min；

4）保持步骤3）所得料浆的温度为55-75℃，同时加入第一铝盐溶液和无机碱溶液或者第二铝盐溶液和无机酸溶液或者第一铝盐溶液和第二铝盐溶液，保持pH为6.5-9.0，进行铝膜包覆；

5）调节步骤4）所得料浆的pH值为5.0-7.0，均化2h；

6）将步骤5）均化后的料浆进行砂磨，砂磨至粒径为0.312-0.365μm，粒径分布≤1.5，再进行水洗，水洗后的滤饼进行闪蒸干燥；

7）将步骤6）闪蒸干燥后的粉料进行高温煅烧，煅烧温度为500-600℃，煅烧时间为1-10min；