一种玻纤增强尼龙专用型二氧化钛颜料的制备方法技术

一种玻纤增强尼龙专用型二氧化钛颜料的制备方法，将金红石型二氧化钛初品打浆，升温70℃～80℃，并在整个包膜过程维持此温度；用无机酸或无机碱溶液调节二氧化钛浆料pH值至4～5.4；在一定时间内加入水溶性锌盐溶液和水溶性有机硫化物溶液，同时用无机酸或无机碱溶液保持pH值在4～5.4，熟化；然后水洗至滤饼电导率大于15000Ω

【技术实现步骤摘要】
一种玻纤增强尼龙专用型二氧化钛颜料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种玻纤增强尼龙专用型二氧化钛颜料的制备方法。

技术介绍

[0002]二氧化钛，又称钛白粉，其折射率高、消色力和遮盖力高，是应用最广的白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、橡胶、化学纤维等工业生产中。玻纤增强尼龙是以玻璃纤维作为增强材料，以尼龙树脂作为基体材料的复合材料；与尼龙相比，其机械强度、刚性、耐热性都有大幅度提高，其强度相当于钢材，又具有玻璃的耐腐蚀性、电绝缘性以及耐热性能，被称之为“玻璃钢”。玻纤增强改性尼龙制品应用广泛，特别是在汽车中的应用日渐增多；除汽车工业外，由于尺寸精度高，线膨胀系数小，电性能好，故被广泛用于电气电子和信息技术方面，主要用以制造办公设备底盘和支架、仪表罩壳、接线盒、开关壳、电视机后盖和调谐器、风扇叶片等。随着无线技术的发展，目前各大厂家在推广WIFI6级别的双频产品，即5G与2.4G同时可接收与发射信号；WIFI6技术的应用使得路由产品的信息交互量大大提高，对产品散热提出了更高要求。一般在材料方面，一方面选用导热性较好的基材，另一方面更重要的是需要填充较多组分的无机物形成更好的导热网络填料的增加使得材料体系的力学性能整体下降；因此，玻纤增强尼龙是较为理想的WIFI6级别产品可供选择的材料。为了产品的美观性和显著性，WIFI6级别产品大部分厂家的设计均为白色。如果将玻纤增强尼龙制品做成白色，通常无法使用钛白粉，一般使用ZnS作为玻纤增强尼龙的白色颜料。因为普通金红石钛白粉莫氏硬度在6.5
‑
7.0，而玻璃纤维的硬度在5.5
‑
6.0，普通金红石钛白粉用于玻璃纤维增强尼龙中虽然能保证制品具有优异的白度，但因其硬度大，在玻纤增强尼龙树脂中，会对长玻纤的磨损切断，造成玻璃纤维变短而致使玻纤增强尼龙制品失去高强度、高模量性能；此外钛白粉添加到玻纤增强改性尼龙制品中，钛白粉易降低尼龙结晶温度，使尼龙结晶到钛白粉表面，减少尼龙结晶到玻纤的数量，从而也大大降低了制品的强度。因此，目前玻纤增强尼龙树脂体系通常使用硫化锌，而不使用钛白粉，但使用硫化锌制品白度与使用钛白粉的制品白度还存在一定差距。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题提供一种玻纤增强尼龙专用型二氧化钛颜料的制备方法，工艺简单，操作容易；制备玻纤增强尼龙专用型二氧化钛颜料用于玻璃纤维增强改性塑料中可提升材料性能，同时可提升制品的白度。
[0004]一种玻纤增强尼龙专用型二氧化钛颜料的制备方法，其具体步骤如下：
[0005](1)采用金红石型二氧化钛初品打浆，得到二氧化钛浆料，升温70℃～80℃，并在整个包膜过程维持此温度；
[0006](2)用无机酸或无机碱溶液调节二氧化钛浆料pH值至4～5.4；在一定时间内加入水溶性锌盐溶液和水溶性有机硫化物溶液，其中，水溶性锌盐溶液的加入量以Zn占TiO2重量计为5％～10％，水溶性有机硫化物溶液中的S与水溶性锌盐溶液中的Zn的摩尔比为1.5:
1～2:1；同时用无机酸或无机碱溶液保持pH值在4～5.4，熟化60min～120min；
[0007](3)将步骤(2)中熟化的浆料用70℃～80℃去离子水洗至滤饼电导率大于15000Ω
·
cm，再进行干燥、汽粉处理，在汽粉过程中加入占TiO2重量2％～5％的硅烷偶联剂，制得玻璃纤维增强改性塑料专用型二氧化钛颜料。
[0008]进一步的，步骤(3)所述硅烷偶联剂为辛基三乙氧基硅烷、戊基三乙氧基硅烷中至少一种。
[0009]进一步的，步骤(2)所述水溶性有机硫化物溶液为硫脲溶液。
[0010]进一步的，所述水溶性锌盐溶液为硝酸锌溶液、硫酸锌溶液、氯化锌溶液、醋酸锌溶液中的至少一种。
[0011]进一步的，所述水溶性锌盐溶液浓度以Zn计为20g/L～100g/L。
[0012]进一步的，所述水溶性有机硫化物溶液浓度以S计为30g/L～50g/L。
[0013]进一步的，水溶性锌盐溶液和水溶性有机硫化物溶液的加入时间为3小时～4小时。
[0014]进一步的，步骤(2)中无机碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液中的至少一种，无机碱溶液质量浓度20％。
[0015]进一步的，步骤(2)所述无机酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液、磷酸溶液中的至少一种，无机酸溶液质量浓度20％。
[0016]进一步的，所述金红石型二氧化钛初品为氯化法述金红石型二氧化钛初品。
[0017]进一步的，所述二氧化钛浆料的浓度为20％～25％。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019](1)以水溶性锌盐溶液和水溶性有机硫化物溶液为原料酸性条件下，易于在二氧化钛表面包覆均匀致密硫化锌包覆层，该包覆层不仅有效弥补了二氧化钛产品的光化学点，保证产品的优异的耐候性能的同时，该包覆层还可以有效降低二氧化钛产品的硬度，减少树脂在钛白粉表面结晶数量，在玻璃纤维增强改性塑料树脂中降低对长玻璃纤维的磨损切断外；还加快了树脂的结晶速度，提高了其结晶度，有利于复合材料中串晶的形成，从而有利于复合材料力学性能的提高。
[0020](2)汽粉过程包覆的硅烷偶联剂辛基三乙氧基硅烷和/或戊基三乙氧基硅烷可有效提升钛白粉产品在玻璃纤维增强改性塑料中的相容性和分散性，减少因添加钛白粉而造成制品材料性能的影响。二氧化钛经硫化锌和硅烷偶联剂表面包覆的产品不仅可以提升玻璃纤维增强改性塑料中的材料性能，还可以提升制品的白度。
[0021]综上所述，本专利技术制得的二氧化钛颜料具有高白度、优异耐候性及材料性能，可以广泛用于接线盒、开关壳、WIFI6级别的双频无线AP等质量要求高的玻璃纤维增强改性尼龙塑料制品，填补该领域的空白。
附图说明
[0022]图1本专利技术实施例3和对比例4制备的二氧化钛颜料的透射电镜图；
具体实施方式
[0023]下面结合具体实施方式对本专利技术做进一步描述，但本专利技术的应用范围应用不仅仅
局限于实施例，在不脱离本专利技术技术思想的前提下，做出的各种替换和变更，均应在本专利技术的范围内。
[0024]实施例1
[0025]1.1采用氯化法工艺制备的金红石型二氧化钛初品，使用脱离子水打浆，将该初品制备成二氧化钛浆料，质量浓度为20％，升温70℃，并在整个包膜过程维持此温度。
[0026]1.2用质量浓度为20％的盐酸或质量浓度为20％的氢氧化钠调节浆料pH值至4；在3小时内加入硫尿溶液和5％硝酸锌溶液(硝酸锌溶液的加入量以Zn占TiO2重量计)，硫尿溶液中S与硝酸锌溶液中Zn的摩尔比为2:1；其中硝酸锌溶液浓度以Zn计为20g/L，硫尿溶液浓度以S计为50g/L，同时用质量浓度为20％的盐酸控制pH值在4，熟化120min。
[0027]1.3将步骤(2)中熟化的浆料用70℃离子水洗至滤饼电导率为16500Ω
·
cm，再进行干燥、汽粉处理，在汽粉过程中加入2％的为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻纤增强尼龙专用型二氧化钛颜料的制备方法，其特征是：具体步骤如下：(1)采用金红石型二氧化钛初品打浆，得到二氧化钛浆料，升温70℃～80℃，并在整个包膜过程维持此温度；(2)用无机酸或无机碱溶液调节二氧化钛浆料pH值至4～5.4；在一定时间内加入水溶性锌盐溶液和水溶性有机硫化物溶液，其中，水溶性锌盐溶液的加入量以Zn占TiO2重量计为5％～10％，水溶性有机硫化物溶液中的S与水溶性锌盐溶液中的Zn的摩尔比为1.5:1～2:1；同时用无机酸或无机碱溶液保持pH值在4～5.4，熟化60min～120min；(3)将步骤(2)中熟化的浆料用70℃～80℃去离子水洗至滤饼电导率大于15000Ω
·
cm，再进行干燥、汽粉处理，在气粉过程中加入占TiO2重量2％～5％的硅烷偶联剂，制得玻璃纤维增强改性塑料专用型二氧化钛颜料。2.根据权利要求1所述的玻纤增强尼龙专用型二氧化钛颜料的制备方法，其特征是：步骤(3)所述硅烷偶联剂为辛基三乙氧基硅烷、戊基三乙氧基硅烷中至少一种。3.根据权利要求1所述的玻纤增强尼龙专用型二氧化钛颜料的制备方法，其特征是：步骤(2)所述水溶性有机硫化物溶液为硫脲溶液。4.根据权利要求1所述的玻纤增强尼龙...

【专利技术属性】
技术研发人员：隋琛，姜志刚，王建伟，张炳，赵福军，何双力，刘立新，姜薇，陈鸣宇，穆宇同，
申请(专利权)人：中信钛业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：