一种浆料钛白及其制备方法技术

本发明专利技术涉及钛白粉技术领域，具体而言，涉及一种浆料钛白及其制备方法。浆料钛白包括由内而外依次包覆有第一膜层和第二膜层的二氧化钛、六偏磷酸钠和分散剂；第一膜层包括锆包覆层或硅包覆层；锆包覆层主要由纳米氧化锆和氧化锆组成；硅包覆层主要由纳米氧化硅和氧化硅组成；第二膜层主要由纳米氧化铝和氧化铝组成。通过在二氧化钛表面包覆特定的包覆层，尤其是在包覆层中加入纳米氧化物，可提高二氧化钛表面的微孔数量和羟基含量，改变其表面电荷，增强二氧化钛颗粒间的斥力以及颗粒与分散剂之间的结合度；热处理可以降低无机包膜的二氧化钛料浆的等电点，提升浆料钛白的分散稳定性和储存稳定性。且该浆料钛白可省去二次分散的成本。的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种浆料钛白及其制备方法


[0001]本专利技术涉及钛白粉
，具体而言，涉及一种浆料钛白及其制备方法。

技术介绍

[0002]钛白粉是涂料生产中一种重要的白色颜料，其主要成分为二氧化钛。随着环保政策的执行，涂料行业正在由油性化向水性化转变，未来市场大趋向是向着水性领域应用钛白粉发展。
[0003]在水浆钛白的应用推广中，由于浆料钛白的储存稳定性差，储存一段时间后会出现浆料分层，并且在底部的钛白粉沉淀物较硬，难以搅拌均匀，该部分沉淀物会严重影响浆料钛白的分散性，进而对钛白浆料在涂料中的应用性能有较大影响。
[0004]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一目的在于提供一种浆料钛白，通过在二氧化钛表面包覆特定的包覆层，尤其是在包覆层中加入纳米氧化物，可提高二氧化钛表面的微孔数量和羟基含量，并改变其表面电荷，这能够增强二氧化钛颗粒间的斥力以及颗粒与分散剂之间的结合度，热处理步骤，可以进一步降低无机包膜的二氧化钛料浆的等电点，从而提升浆料钛白的分散稳定性和储存稳定性。并且，该浆料钛白可省去二次分散的成本，使用方便且成本低。
[0006]本专利技术的第二目的在于提供如上所述的浆料钛白的制备方法，通过采用特定的包膜剂对二氧化钛进行包膜，再将水洗后滤饼进行热处理，然后再与分散剂打浆研磨，能够提升浆料钛白的分散性、分散稳定性以及储存稳定性，且该制备方法具有操作简单、条件温和、工艺流程短、制备成本低等优点。
[0007]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种浆料钛白，包括由内而外依次包覆有第一膜层和第二膜层的二氧化钛、六偏磷酸钠和分散剂；
[0009]其中，所述第一膜层包括锆包覆层或硅包覆层；
[0010]所述锆包覆层主要由纳米氧化锆和氧化锆组成；
[0011]所述硅包覆层主要由纳米氧化硅和氧化硅组成；
[0012]所述第二膜层主要由纳米氧化铝和氧化铝组成。
[0013]本专利技术提供的浆料钛白中的二氧化钛，其表面包覆有特定的包覆层，通过对包覆层进行优化，包覆后的二氧化钛颗粒表面的微孔多，且表面羟基含量高，因此该浆料钛白具有分散性好，稳定性高的优点。
[0014]具体地，本专利技术提供的包覆层可以改变二氧化钛表面电荷，从而降低包膜后浆料钛白的等电点；而通过改善浆料钛白的表面电荷及其表面羟基含量，能够增强其颗粒间的斥力、增强颗粒与分散剂之间的结合度，从而提升浆料钛白的分散稳定性和储存稳定性。
[0015]同时，本专利技术提供的由特定组分组成的膜层更加致密，能够提升浆料钛白的耐候
性。
[0016]此外，该浆料钛白不仅满足了涂料行业的环保要求，同时也降低了下游客户的研磨分散成本。
[0017]本专利技术通过提升浆料钛白的分散稳定性及储存稳定性，充分发挥了钛白粉在水性涂料体系中高分散、高耐候、高遮盖和高白度等应用性能，本专利技术制得的浆料钛白可以广泛应用于高光、平光和哑光的水性涂料应用领域。
[0018]优选地，所述纳米氧化锆的粒径为30～50nm；包括但不限于32nm、34nm、36nm、38nm、40nm、43nm、45nm、48nm中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值。
[0019]和/或，所述纳米氧化硅的粒径为20～50nm；包括但不限于23nm、25nm、28nm、30nm、32nm、34nm、36nm、38nm、40nm、43nm、45nm、48nm中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值。
[0020]和/或，所述纳米氧化铝的粒径为30～60nm，包括但不限于32nm、34nm、36nm、38nm、40nm、43nm、45nm、48nm、50nm、53nm、55nm、57nm中的任意一者的点值或任意两者之间的范围值。
[0021]采用上述粒径范围的纳米氧化锆、纳米氧化硅、纳米氧化铝，其具有较强的表面酸性或表面碱性，有利于改变二氧化钛表面的电荷，降低包膜后的等电点，从而进一步提高浆料钛白的分散稳定性和储存稳定性。
[0022]在本专利技术中，在无机包膜前加入的六偏磷酸钠溶液作为预分散剂，其起到降低界面张力，利用双电层原理，借同性电荷的相斥使分散体系稳定化，防止颗粒间的团聚，提升无机包膜的均匀性的作用。
[0023]优选地，所述分散剂包括硅酸钠、聚丙烯酸钠盐、聚丙烯酸铵盐和聚羧酸钠盐中的至少一种。
[0024]优选地，在所述聚丙烯酸和聚羧酸盐分散剂的分子质量一般控制在3000～5000。
[0025]常用的分散剂可分为阴离子分散剂和阳离子分散剂。他们的原理都是电离成带电离子状态分散在溶液中，而溶液中的大颗粒粒子会有孔洞或表面缺陷从而能吸引或吸附带电粒子形成双电层。在介质运动过程中，颗粒与颗粒、双电层与双电层间由于带有相同的电荷，会产生静电排斥，从而使大颗粒之间难以相互接触甚至团聚成更大的颗粒。同时，由于聚合物的空间位阻效应，也可以防止做布朗运动的颗粒靠近，产生复合稳定作用。
[0026]本专利技术提供的分散剂种类，利用分散剂的双电层理论和空间位阻作用，从而阻碍颗粒间相互接近达到有效分散，并且该空间位阻作用不会因时间延长而弱化，得到的二氧化钛分散体浆料具有较低的粘度和较高的稳定性。
[0027]本专利技术还提供了如上所述的浆料钛白的制备方法，包括如下步骤：
[0028]将二氧化钛料浆和六偏磷酸钠溶液混合均匀后，向其中加入包膜剂溶液进行无机包膜，然后压滤水洗，再将所述压滤水洗后得到的滤饼进行热处理，所述热处理后的滤饼与分散剂混合打浆后研磨，得到浆料钛白；
[0029]其中，所述包膜剂溶液包括含锆化合物溶液、含硅化合物溶液和含铝化合物溶液中的至少两种；
[0030]所述含锆化合物包括纳米氧化锆和氯氧化锆；
[0031]所述含硅化合物包括纳米氧化硅和硅酸钠；
[0032]所述含铝化合物包括纳米氧化铝和偏铝酸钠。
[0033]水性涂料介质通常是碱性和带负电的，因此，与这种介质相容的二氧化钛料浆需要负电荷。在给定pH下浆料的负电荷与浆料的等电点有关，即电荷为零时的pH值，等电点越低，在给定的碱性pH下负电荷越高。等电点是浆料中二氧化钛颗粒表面的性质，并且可以通过用金属氧化物包膜表面来控制。
[0034]本专利技术提供的浆料钛白的制备方法，通过采用特定的组分对二氧化钛进行无机包膜，特定的包膜剂具有微孔多、表面羟基含量高等优点，能够提高浆料钛白的分散性和稳定性；同时，特定的包膜剂呈酸性或碱性，可以改变二氧化钛表面电荷，从而降低浆料钛白的等电点。因此，本专利技术提供的特定的包膜剂能够增强二氧化钛颗粒间的斥力及其与分散剂的结合度，从而大大提升了浆料钛白的分散性，分散稳定性，以及储存稳定性。
[0035]并且，本专利技术提供的浆料钛白的制备方法，省略了钛白粉生产过程中的闪蒸、汽粉和包装工序，因此不仅可以大大降低生产成本，还能够降低下游客户的研磨分散成本；此外，还可以满足涂料行业的环保要求本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浆料钛白，其特征在于，包括由内而外依次包覆有第一膜层和第二膜层的二氧化钛、六偏磷酸钠和分散剂；其中，所述第一膜层包括锆包覆层或硅包覆层；所述锆包覆层主要由纳米氧化锆和氧化锆组成；所述硅包覆层主要由纳米氧化硅和氧化硅组成；所述第二膜层主要由纳米氧化铝和氧化铝组成。2.根据权利要求1所述的浆料钛白，其特征在于，所述纳米氧化锆的粒径为30～50nm；和/或，所述纳米氧化硅的粒径为20～50nm；和/或，所述纳米氧化铝的粒径为30～60nm。3.根据权利要求1所述的浆料钛白，其特征在于，所述分散剂包括硅酸钠、聚丙烯酸钠盐、聚丙烯酸铵盐和聚羧酸钠盐中的至少一种。4.如权利要求1～3任一项所述的浆料钛白的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将二氧化钛料浆和六偏磷酸钠溶液混合均匀后，向其中加入包膜剂溶液进行无机包膜，然后压滤水洗，再将所述压滤水洗后得到的滤饼进行热处理，所述热处理后的滤饼与分散剂混合打浆后研磨，得到浆料钛白；其中，所述包膜剂溶液包括含锆化合物溶液、含硅化合物溶液和含铝化合物溶液中的至少两种；所述含锆化合物包括纳米氧化锆和氯氧化锆；所述含硅化合物包括纳米氧化硅和硅酸钠；所述含铝化合物包括纳米氧化铝和偏铝酸钠。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述热处理具体包括：对所述压滤水洗后得到的滤饼进行保温，所述保温的温度为60...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵姗姗，刘永波，司华彬，宋运萍，李瑞瑞，王永珊，冯亚阳，曹青喜，郭永阳，王欢欢，刘晓洁，
申请(专利权)人：河南佰利联新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：