[发明专利]一种高消色力、高耐候性二氧化钛颜料的生产方法

说明书

一种高消色力、高耐候性二氧化钛颜料的生产方法，该方法是在气相氧化条件下包锆膜，然后将二氧化钛粉体打浆，用甲基丙烯酸钠分散剂分散二氧化钛，砂磨后，用碱式铝盐在酸性条件下湿法在二氧化钛表面包覆第二层氧化铝包膜，用酸式铝盐控制反应条件；再进行聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯有机包膜，洗涤、过滤、干燥，进行气粉处理，气粉时加入有机处理剂，得到高消色力、高耐候性二氧化钛粉体。工艺简单合理，包覆的锆膜，膜层连续、致密且均匀；通过包覆聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯解决气粉时粘壁的现象，产品细度小，具有良好的消色力，并且产品的耐候性好，适合涂料行业使用。

技术领域

本发明涉及一种高消色力、高耐候性二氧化钛颜料的生产方法。

背景技术

涂料行业是钛白粉最重要的应用领域之一。目前，涂料行业内一般采用湿法在碱性条件下对二氧化钛进行二氧化锆和氧化铝包膜，如CN 104119702 A，公开了“一种高光泽、高耐候性金红石型钛白粉的锆铝包膜工艺”，该方法是在碱性条件下包二氧化锆和氧化铝膜。但是碱性包膜存在的不足之处是：产品的消色力偏低，造成二氧化钛添加量加大，影响最终产品的性能，不能满足产品的使用要求。

由于湿法包锆膜工艺的局限性，包覆均匀性并不理想，为了保证钛白粉的耐候性，湿法包锆膜的量一般为1％～3％，膜层较厚，其成本相对较高，且影响二氧化钛产品的其它指标。并且，由于二氧化钛应用体系的需求，保证二氧化钛的分散性和相容性，需要在气粉时加入有机处理剂，但是经过锆铝包膜后的二氧化钛产品，在气粉时会出现粘壁的现象，造成产品团聚，影响二氧化钛产品的质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高消色力、高耐候性二氧化钛颜料的生产方法，工艺简单合理，包覆的锆膜，膜层连续、致密且均匀；通过包覆聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯解决气粉时粘壁的现象，产品细度小，具有良好的消色力，并且产品的耐候性好，适合涂料行业使用。

本发明的技术方案是：

一种高消色力、高耐候性二氧化钛颜料的生产方法，其特征在于：

包括以下步骤：

1)将精四氯化钛与氧气通入氧化反应发生器内气相氧化反应，控制反应温度、压力以及四氯化钛和氧气的流量，反应生成的气固混合物进入氧化反应发生器的冷却段，在冷却段通入气相精四氯化锆，与气固混合物中的氧气进行气相氧化反应，在二氧化钛表面包覆第一层二氧化锆膜层，气相氧化反应完成后，经冷却导管进入袋滤器，进行气固分离，获得二氧化锆包覆的钛白粉；

其中，氧气加入量为精四氯化钛和精四氯化锆氧化反应的理论反应量之和的1.3～1.4倍；

2)将二氧化锆包覆的钛白粉在蒸馏水中打浆，加入占二氧化钛质量0.1％～0.5％甲基丙烯酸钠分散剂，搅拌0.5h后，砂磨，配制成二氧化钛质量浓度为20％～30％的浆料；

3)将浆料升温至50～70℃，并保持整个包膜过程都在此温度下；

4)用碱式铝盐在酸性条件下在二氧化钛表面包覆第二层氧化铝包膜，用酸式铝盐控制反应条件；

5)向浆料中加入占二氧化钛质量的0.3％～0.8％的聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯，熟化0.5h，进行第三层有机剂包膜；

6)洗涤、过滤、干燥，进行气粉处理，气粉时加入有机处理剂，得到高消色力、高耐候性二氧化钛粉体。

进一步的，用碱液调节浆料pH值5.0～6.5，熟化0.5h；在0.5～1h加入碱式铝盐，碱式铝盐的加入量以碱式铝盐中Al₂O₃占TiO2质量的1.0％～2.5％计，同时用酸式铝盐维持浆料pH值5.0～6.5，然后，再熟化时间0.5～1h。