[发明专利]一种微球化钛白粉颗粒、制备装置及制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种微球化钛白粉颗粒、制备装置及制备方法与应用，属于钛白粉生产技术领域。所述的微球化钛白粉颗粒粒径为10‑50μm，所述钛白粉颗粒由钛白粉体、分散剂、粘合剂组成，其中所述钛白粉体、分散剂和粘合剂的重量配比为100：0.2‑0.5：0.2‑0.5。该钛白粉颗粒呈微球状，在水性体系中具有较好的分散性。由于涂料制备过程中有研磨工序，可以将大颗粒研磨成需要的粒径，钛白粉在水性体系中分散性较好，虽然微球状颗粒较大，但经过研磨后容易达到涂料要求，并且此产品不用经过气流粉碎工序，节约了粉碎蒸汽用量级有机包膜剂，降低成本，同时由于钛白粉微球状，颗粒较大，在投料过程中避免出现粉尘，保护环境。

技术领域

本发明属于钛白粉生产技术领域，更具体地说，涉及一种微球化钛白粉颗粒、制备装置及制备方法与应用。

背景技术

二氧化钛，俗称钛白粉，被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料。它具有纯洁的白度，对光线的折射率高；粒度和粒度分布适宜的微细粉末；对光热作用稳定；呈化学惰性等特性。二氧化钛是化学工业中一种重要的原材料，广泛应用于造纸、涂料、塑料、油墨、造纸、橡胶、陶瓷、搪瓷或填料，是迄今为止公认的最佳白色颜料，占全部白色颜料使用量的80％以上。

钛白粉的应用领域分为油性体系和水性体系，由于钛白粉最外层包覆一层有机物(比如TMP、有机硅、硅烷、TME等)，钛白粉在油性体系中有较好的分散性，但在水性体系中的分散性却不尽如人意；并且在钛白粉投料过程中，由于钛白粉颗粒较小，粉尘飞扬，造成不同程度的环境污染，又能解决粉尘问题，已经成为本领域的大难题。

为了解决上述的扬尘问题，经检索，例如中国专利申请号201910876866.1公开了一种钛白粉表面处理方法，该方法使用硅烷和磷酸酯通过水解缩聚反应得到的粘度为1-500cst、聚合度为5-20的低聚物，将该低聚物作为表面处理剂对钛白粉进行表面处理，得到的改性钛白粉既具有较高的流动性和耐温性，具有低扬尘性，降低了生产车间空气中的粉尘量，但是经过该方法处理的钛白粉，在油性体系中有较好的分散性，在水性体系中的分散性很差。

此外，为了解决上述的水分散性不好的问题，经检索，例如中国专利申请号201811042416.4公开了一种用于涂料的微球状复合钛白粉的制备方法，该方法通过制备含聚苯乙烯磺酸钠和氯化钙的混合溶液A，然后与碳酸氢铵混合为混合溶液B，反应制得碳酸钙包覆的聚苯乙烯磺酸钠复合微球，再与钛酸四丁酯反应制备得到聚苯乙烯磺酸钠-碳酸钙-二氧化钛复合材料，即为用于涂料的微球状复合钛白粉。再如中国专利申请号201710338990.3公开了一种应用于装饰纸的纳米二氧化钛的表面处理方法，将纳米二氧化钛输送至表面处理槽，然后加入硬脂酸甘油酯分散剂和水，控制温度在50-70℃，在转速为300-500r/min搅拌10-20min，得纳米二氧化钛分散液；将上述纳米二氧化钛分散液加入超声波发生器，再加入烷基萘磺酸盐和聚丙烯酰胺复合改性剂，在温度为50-70℃、频率为50-70KHz下超声30-60min，得改性纳米二氧化钛液；再将改性纳米二氧化钛液经过滤，干燥，粉碎，过筛，即完成纳米二氧化钛的表面处理。

在名称为《聚丙烯酰胺接枝改性TiO₂粉体及其性能》(张华，中国粉体技术，第20卷，NO.1，2014)的文献中，采用溶胶-凝胶法制得纳米TiO₂粉体，经γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)改性后，通过聚丙烯酰胺(PAM)在MPS-TiO₂粉体表面进行原位接枝聚合，制得基于共价键结合的PAM-MPS-TiO₂复合光催化剂。

上述几个方案均不失为对钛白粉分散性和扬尘问题的良好探索，但仍有进一步提升的空间，行业内对于钛白粉的研究也从未停止。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有钛白粉在水性体系中分散性不好，并且投料过程中出现粉尘的问题，本发明提供一种微球化钛白粉颗粒，在水性体系中分散性较好，避免在投料过程中出现粉尘，保护环境。