一种活性钛白粉的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种活性钛白粉的制备方法，其中，该方法包括使钛白粉与镀液以撞击流的形式进行接触，所述镀液含有光钛子、溶剂、稳定剂、二甲基硅油，且光钛子、溶剂、稳定剂以及二甲基硅油的重量比为（１．３－３０）∶（１０－５０）∶（８－２７）∶１００。本发明专利技术实施例制备的活性钛白粉的活性指数为７０－９９％，明显高于商购的未活化的钛白粉的１５－１９％的活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于。
技术介绍
工业上一般将二氧化钛称为钛白粉，钛白粉有白色颜料王之称，具有无 毒、高白度、高折射率、物理化学性质稳定等特性，而超细钛白粉体具有紫 外线吸收功能强、可见光透过性好、化学活性高等特点，可用于制备紫外线 吸收剂、光催化剂、化妆品、高档油漆等。但是商购的钛白粉颗粒活性较低， 其杀菌、除臭、防腐等作用较差，因此有必需对其进行表面改性，使其成为 具有表面活性的填料。但是，目前，"活性钛白粉"的制备方法还未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服目前的钛白粉活性较低的缺陷，提供一种活性 较高的活性钛白粉的制备方法。本专利技术提供了，其中，该方法包括使钛白粉 与镀液以撞击流的形式进行接触，所述镀液含有光钛子、溶剂、稳定剂、二甲基硅油，且光钛子、溶齐U、稳定剂以及成膜剂的重量比为(1.3-30): (10-50): (8-27): 100。本专利技术通过使钛白粉与镀液接触，使得接触后的钛白粉具有活性，成为 活性钛白粉。根据本专利技术的优选实施方式，通过降低钛白粉的粒子直径，可 以明显提高所得活性钛白粉的活性。通过降低钛白粉中的铁等金属杂质的含 量，可以进一步使活性钛白粉应用于化妆品、高档油漆等，从而拓宽了钛白 粉的应用范围。从活性指数测试结果可知，本专利技术实施例l-9制备的活性钛白粉的活性 指数为70-99%，明显高于商购的未活化的钛白粉的15-19%的活性。具体实施例方式本专利技术提供了，其中，该方法包括使钛白粉 与镀液以撞击流的形式进行接触，所述镀液含有光钛子、溶剂、稳定剂、二 甲基硅油，且光钛子、溶齐U、稳定剂以及成膜剂的重量比为(1.3-30): (10-50): (8-27): 100o所述钛白粉与镀液的重量比可以为100: 2-10。其中，所述光钛子已为本领域技术人员所公知，是一种能将光的能量转 化为制备氢氧自由基和氧负离子所需能量的光催化剂，主要含有纳米二氧化钛，以光钛子的总量为基准，所述二氧化钛的含量为40-80重量％，这种光 钛子可以商购得到。例如，可以购自广州市光钛子环保科技有限公司。所述 溶剂可以为无水乙醇，所述稳定剂可以为次磷酸钠，所述成膜剂可以为二甲 基硅油。所述接触的条件包括接触温度为55-100°C，时间为2-10分钟，撞击流 的速度为2-3.8马赫数，优选为2.2-3.0马赫数；所述马赫数是指撞击流的流 体速度与当地声速之比。本专利技术通过使钛白粉和镀液以撞击流的形式在上述条件下进行接触，使 得镀液能够与钛白粉充分接触，赋予钛白粉活性。所述钛白粉和镀液可以在任何能形成撞击流的仪器中进行接触，优选所 述接触在流化床气流磨中进行，所述流化床气流磨可以商购得到。在流化床气流磨中进行时，控制以下参数即可实现本专利技术的目的，进料 速度为60-250转/分钟、气流压力为0.5-1.2兆帕、气流流量为5-12立方米/ 分钟，接触温度为55-100°C，所述气流为干燥空气流， 一般来讲，在相同的条件下制备活性钛白粉时，空气流的含水量越低，则制备的活性钛白粉的，舌性越高，所述干燥空气流的含水量一般可以为0.01-0.2重量％，优选含水量 为0.01-0.15重量°/。。该干燥空气流例如可以用QZ-12/12A型有热再生压縮 空气干燥装置将空气加热干燥后得到。当所述制备的活性钛白粉用于化妆品 中时，优选在将空气干燥之前对空气进行除油、除杂。具体的除油、除杂方 法已为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。所述钛白粉可以为未包膜的锐钛型钛白粉和/或未包膜的金红石型钛白 粉， 一般来讲，锐钛型钛白粉较软，金红石型钛白粉较硬，因此，在用作化 妆品时，优选使用锐钛型钛白粉；在用作紫外线吸收剂、光催化剂、高档油 漆等用途时，可以使用锐钛型钛白粉和/或金红石型钛白粉。所述未包膜的锐钛型钛白粉可以通过商购得到或者通过下述方法制得， 优选通过下述方法制得未包膜的锐钛型钛白粉，所述锐钛型钛白粉的制备方 法包括将含有偏钛酸、碳酸钾、六偏磷酸钠和磷酸的混合物煅烧后研磨，所 述煅烧包括先在150-580。C下煅烧2-3小时，再在590-79(TC下煅烧2.5-3小 时，所述混合物中偏钛酸、碳酸钾、六偏磷酸钠和磷酸的重量比为100: (0.2-1.6): (0,3-1.8): (0.1-0.8)。煅烧后的产物通过XRD光谱图分析，可以确 定产物中含有锐钛型钛白粉。上述偏钛酸为硫酸法制备钛白粉的中间产物，可商购得到。与商购的钛白粉相比，使用偏钛酸制备的钛白粉更易实现较小的粒子直 径和较好的分散性。根据本专利技术，只要按照本专利技术提供的方法，将钛白粉与镀液以撞击流的 形式进行接触，即可实现本专利技术的提高钛白粉的活性的目的；但是，为了提 高制备的活性钛白粉的活性，未包膜的锐钛型钛白粉和金红石型钛白粉的平 均粒子直径各自优选为50-400纳米(一般来讲，商购的未包膜的钛白粉平 均粒径为500-700纳米)；但是，用作化妆品时，更优选未包膜的锐钛型钛白粉和金红石型钛白粉的平均粒子直径各自为150-250纳米，且优选制备的 活性锐钛型钛白粉的平均粒径为200-300纳米。上述粒度的未包膜的锐钛型钛白粉和/或未包膜的金红石型钛白粉可以 通过将商购的未包膜的钛白粉或者通过上述使用偏钛酸制得的未包膜的劲: 白粉在助磨剂和溶剂存在下进行研磨得到，所述研磨的方法可以为本领域手支 术人员公知的任何方法，只要所述未包膜的锐钛型钛白粉和/或未包膜的金红 石型钛白粉达到上述粒径即可。研磨时，所述钛白粉、助磨剂和溶剂的重量比可以为(57-77): (0.2-0.6): 100，所述助磨剂可以为六偏磷酸钠，所述溶剂为水，优选为去离子水。本专利技术对于锐钛型钛白粉和/或金红石型钛白粉的纯度没有特别的限 定，但是，在用作化妆品时，对钛白粉的纯度要求较高，优选活化后的活性 钛白粉中铁的含量不超过30ppm，而且不含对人体有害的物质。本专利技术对未 包膜的锐钛型钛白粉和/或未包膜的金红石型钛白粉的含水量有一定的限制， 优选水的含量为0.01-1.5重量％ ，更优选为0.01-1重量％ 。一般来讲，商购的未包膜的锐钛型钛白粉和未包膜的金红石型钛白粉中 的主要杂质为三氧化二铁、锰、五氧化二钒、硫酸根离子等，其中，三价铁 离子的含量为大于30ppm至150ppm，因此，只要将三价铁离子的含量降到 不超过30ppm即可。可以通过下述方法将商购的未包膜的锐钛型钛白粉和未 包膜的金红石型钛白粉以及商购的偏钛酸煅烧后得到的锐钛型钛白粉中的 部分杂质除去，达到上述纯度要求。上述纯度未包膜的锐钛型钛白粉和/或未包膜的金红石型钛白粉的制备 方法包括将钛白粉进行漂白除杂后干燥。所述漂白除杂的方法包括将钛白粉 与漂白剂在水中接触，洗涤、过滤并干燥得到固体产物，优选将钛白粉与漂 白剂在去离子水中接触，所述接触的温度为50-90°C，接触时间为0.5-0.8小 时，钛白粉、漂白剂和水的混合液的pH为1-6，优选pH为3-5，所述钛白粉、漂白剂和水的重量比为100: (0.2-1.6): (66-200)。可以根据活化后的f舌性钛白粉的用途的不同，在钛白粉与漂白剂充分接触以及洗涤后调节混合牧J到所需的pH，即为制备的活性钛白粉的pH，例如可以将该混合物的pHi周 节到6-9。所述干燥可以为本领域技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活性钛白粉的制备方法，其特征在于，该方法包括使钛白粉与镀液以撞击流的形式进行接触，所述镀液含有光钛子、溶剂、稳定剂、二甲基硅油，且光钛子、溶剂、稳定剂以及成膜剂的重量比为（１．３－３０）∶（１０－５０）∶（８－２７）∶１００。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宫清，林宏业，林香生，谭伟华，许静，杨柳，张璐璐，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]