本发明专利技术涉及一种复合钛白粉及其制备方法，属于化工领域。本发明专利技术所解决的技术问题是提供了一种成本低、性能较好，能够满足普通涂料、颜料、造纸等用户需求的复合钛白粉，还提供了该复合钛白粉的制备方法。本发明专利技术复合钛白粉，它是以硅酸钠作为粘结剂和包膜剂，在轻质碳酸钙基体表面镶嵌ＴｉＯ↓［２］颗粒得到。本发明专利技术复合钛白粉，其白度值高，遮盖力强，耐候性好，成本低廉（相当于普通钛白粉成本的１／３左右），产业化非常容易，可广泛用于涂料、颜料、造纸等领域，具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于化工领域。
技术介绍
钛白粉作为一种白色颜料，由于其优越的密度、介电常数和折射率，使其具备高遮盖力 、高消色力、高光洁度、高白度和强的耐候性，同时还具有化学惰性、无毒、对人体无害等 性能，因而成为迄今为止性能最好的白色颜料，广泛应用于建筑涂料、塑料、造纸、油墨、 化纤、电焊、搪瓷、日用化工等20多个领域。但是，由于钛白粉的生产成本较其它白色颜料 高，成本差额幅度大，以及近年来钛矿资源的日益紧缺，使得钛白粉的广泛应用受到限制。 因此，如何降低钛白粉生产成本成为本领域目前研究的重要课题。钛白粉粒子的颜料性能主要通过光学性能体现，光学性能主要取决于Ti02粒子的表面性 质，因此，Ti02粒子内核对光学性能几乎没有贡献。如果能使用一种廉价易得的白色材料取 代Ti02粒子内核，则钛白粉成本将大大降低。复合钛白正是通过采用廉价的矿物作为内核，在其表面包覆一层Ti02粒子而制得。目前 各国都在研究和探索复合钛白(或称钛白粉的代用品)，以降低其成本。如申请号为02135086. 8，专利技术名称为"纳米CaC03/Ti02复合粒子及其制备方法"的 专利申请，公开了采用Ti (0H)4胶体溶液沉积在纳米CaC03颗粒上制备纳米CaC03/Ti02复合粒 子的方法，但该方法由于需要预先制备出Ti(0H)4胶体，使得工艺复杂，而且成本较高，同 时沉积的Ti02十分有限，使得复合粒子颜料性能较差。又如申请号为200510080497.3，专利技术名称为"白色矿物粉体-Ti02复合白色颜料及其 制备方法"的专利申请，公开了使用白色矿物粉体，如碳酸钙、高岭土、煅烧高岭土和重 晶石等为包核基体，晶体Ti02为包膜物，在湿法超细研磨体系中，通过粒-粒包覆改性方式 ，实现Ti02在包核基体表面的反应包覆和改性修饰，由此制备具有颜料二氧化钛性质的白色 矿物粉体-Ti02复合白色颜料的方法。但该方法由于存在结合力不强、粒-粒包覆是在二次 团聚粒子上进行等质量问题，只能在部分行业的中低档次产品中得到适度应用，且成本较高再如日本日铁矿业株式会社的申请号为01813600. l的专利申请，公开了采用碳酸化方 法，制备了一种能呈现二氧化钛固有特性如高度不透明性的二氧化钛-碳酸钙复合粒子的方法，该方法是在碳酸化步骤添加具有平均粒径O. 1 0.5ym的二氧化钛粒子，典型的是在搅 拌下，在氢氧化钙浆料中导入二氧化碳气体和空气的混合物，进行碳酸化反应，并继续导入 气体混合物使反应进行到浆料的pH为7。最终获得涉及含有组合其中的上述复合粒子的复合 组合物，可应用于造纸用的涂料和颜料，以及复合材料例如纸、塑料成型材料和橡胶成型材 料等。该方法利用现有碳酸钙生产工艺流程，增加部分工序后即可实现工业化生产，只要复 合颜料符合使用性能要求，应用前景十分看好，但该方法制备的复合钛白粉的碳酸钙与二氧 化钛的结合不够牢固，遮盖力不够强，且耐候性不高。因此，本领域目前迫切需求一种遮盖力好、耐候性高且成本低的复合钛白粉。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是提供一种遮盖力好、耐候性高且成本低的复合钛白粉。本专利技术复合钛白粉，它是以硅酸钠作为粘结剂和包膜剂，在轻质碳酸钙基体表面镶嵌 Ti02颗粒得到。进一步的，上述的轻质碳酸钙、Ti02、硅酸钠的重量配比为30 94: 5 60: 1 10。 进一步的，上述轻质碳酸钙、Ti02、硅酸钠的重量配比优选为50 70: 30 40: 3 7 进一步的，为了使复合钛白粉的性能更好，上述的轻质碳酸钙、Ti02、硅酸钠的重量配 比最优选60: 35: 5。本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供一种上述复合钛白粉的制备方法。本专利技术复合 钛白粉的制备方法，包括如下步骤a、 Ca(0H)2浆液的制备用生石灰加水所得浆料过200 325目筛，得Ca(0H)2浆液，备用；b、 钛白浆液的制备将Ti02加水打浆后加入分散剂并细磨，所得浆液过200 325目筛 得到钛白浆液，备用；其中，所述的分散剂为六偏磷酸钠、硅酸钠中至少一种；c、 浆液混合向a步骤所得的Ca(0H)2浆液中通入C02气体，使Ca (0H) 2逐渐反应生成 CaC03，同时不断测定浆液的pH值，当pH值为8 10时，继续通入C02气体并加入b步骤所得的 钛白浆液，搅拌混匀后加入硅酸钠溶液，继续搅拌至Ca(0H)2全部反应完成；d、 将c步骤反应完成后的混合浆液过滤，滤饼水洗，干燥，粉碎，即得。其中，上述a、 b步骤过200 325目筛的目的主要是为了除去45ym以上的颗粒，b步骤过 200 325目筛后得到的Ti02颗粒的平均粒径约为0. 2 0. 7y m 。其中，为了使a步骤的生石灰完全反应生成Ca(0H)2， a步骤制得Ca (OH) 2浆液后还陈化 10 24h。进一步的，为了更好的控制晶型和粒度，使生成的CaC03颗粒呈现球状，且粒度更细， 上述复合钛白粉的制备方法的c步骤中Ca(0H)2浆液中通入C02气体前先加入硫酸溶液。加入 少量硫酸后，Ca(0H)2与硫酸先生成大量的CaS04微晶核，提供了均相成核的有利条件，使得 稍后生成的CaC03颗粒更细，同时由于CaS04的晶核结构的诱导作用，使得CaC03颗粒更多地呈 现球状。进一步的，上述的硫酸溶液的浓度为10% 30%w/w，浓度过大容易导致CaS04晶核 粗大，甚至局部出现CaS04沉淀，过小将降低效率，同时还使溶液中的水含量大量增加，其 中，加入的H2S04与Ca(0H)2的重量比为0. 5 2: 100。其中，c步骤加入钛白浆液时，若pH值太高时，此时CaC03颗粒刚开始液相成核，Ti02颗 粒镶嵌进去后，会很快地被后续的CaC03液相成核层包裹，造成Ti02的浪费，使得Ti02不能发 挥作用，若PH值太低时加入钛白浆液，此时生成CaC03颗粒的沉淀反应已将近结束，使得 Ti02难以镶嵌在CaC03颗粒上，故c步骤的钛白浆液选择在pH值为8 10时加入。上述c步骤中的硅酸钠溶液的加入可以使CaC03和Ti02颗粒结合更牢固，同时硅酸钠还作 为包膜剂，改善颗粒耐候性等表面性质。进一步的，上述复合钛白粉的制备方法的d步骤中 加入的硅酸钠溶液的浓度为5% 30% w/w ，硅酸钠溶液在浆液的pH值为8 9时加入。硅 酸钠溶液浓度过大容易使硅酸钠不能均匀地沉积在Ti02颗粒和正在长大的CaC03颗粒表面上 ，甚至出现局部堆积现象，同时使得硅酸钠不能更好地完成表面包膜，从而造成包膜层不够 致密，浓度过小将降低效率，同时还使溶液中的水含量大量增加。进一步的，d步骤中滤饼干燥至水分含量O. 5%以下，以降低黏度，使得汽流粉碎过程更 容易进行。本专利技术复合钛白粉，其白度值高，遮盖力强，耐候性好，成本低廉(相当于普通钛白粉 成本的l/3左右)，产业化非常容易，可广泛用于涂料、颜料、造纸等领域，具有广阔的应 用前景。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式做进一步的描述。 实施例l本专利技术复合钛白的制备(Ti02含量为35。/。)1、 准备7(TC左右热水4L。2、 称取480g生石灰(Ca0)，倒入高速分散机中。3、 将4L 7(TC左右热水倒入分散机中，低速搅拌(1000-2000r/mi本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种复合钛白粉，其特征在于：它是以硅酸钠作为粘结剂和包膜剂，在轻质碳酸钙基体表面镶嵌ＴｉＯ↓［２］颗粒得到。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：邹建新，杨成，高邦禄，彭富昌，
申请(专利权)人：攀枝花学院，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]
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