一种氟碳涂料用钛白粉及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氟碳涂料用钛白粉及制备方法，该钛白粉包括二氧化钛基材以及位于所述二氧化钛基材表面的包膜层，所述包膜层由内至外依次包括外层具有羟基的活性致密氧化硅膜层、致密硅酸铝膜层、致密氧化硅膜层、拜尔石和勃姆石复合氧化铝膜层。本申请提供的钛白粉，具有超高的耐候性和分散性，适宜用于氟碳涂料使用。涂料使用。涂料使用。

【技术实现步骤摘要】
一种氟碳涂料用钛白粉及制备方法


[0001]本专利技术属于颜料制备
，具体涉及了一种氟碳涂料用钛白粉及制备方法。

技术介绍

[0002]在各种涂料之中，氟树脂涂料由于引入的氟元素电负性大，碳氟键能强，具有特别优越的各项性能。耐候性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性，而且具有独特的不粘性和低摩擦性。经过几十年的快速发展，氟涂料在建筑、化学工业、电器电子工业、机械工业、航空航天产业、家庭用品的各个领域得到广泛应用。成为继丙烯酸涂料、聚氨酯涂料、有机硅涂料等高性能涂料之后，综合性能最高的涂料品牌。
[0003]钛白粉具有无毒、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度，被认为是目前世界上性能最好的一种无机白色颜料，占全部白色颜料使用量的80％，其中钛白粉在涂料中的应用占其总量的50％以上。钛白粉的晶格在生长过程中无可避免存在一些缺陷，在光照的条件下，吸收其中能量较高的紫外线，发生电子跃迁，Ti
4+
变成Ti
3+
释放自由基，又在水和氧气的作用下Ti
3+
变成Ti
4+
释放自由基，这些自由基不断降解树脂基体，导致涂料变黄，老化和粉化。
[0004]氟碳是一种高耐候性能的涂料，因而氟碳涂料对钛白粉的耐候性要求更高。
[0005]本专利技术以此为出发点，提出了一种耐候性能高的钛白粉的制备方法，以满足氟碳涂料对高耐候性钛白粉的需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的就在于为解决现有技术的不足，而提供一种氟碳涂料用钛白粉及制备方法。
[0007]本专利技术的目的是以下述技术方案实现的：
[0008]一种氟碳涂料用钛白粉，包括二氧化钛基材以及位于所述二氧化钛基材表面的包膜层，所述包膜层由内至外依次包括外层具有羟基的活性致密氧化硅膜层、致密硅酸铝膜层、致密氧化硅膜层、拜尔石和勃姆石复合氧化铝膜层。
[0009]优选的，所述外层具有羟基的活性致密氧化硅膜层是由以下步骤形成的：在温度为90～98℃、pH为9.5～10.6的二氧化钛基材料浆中，添加硅酸源，然后调节pH为9.3～9.5，均化后形成所述外层具有羟基的活性致密氧化硅膜层。
[0010]优选的，所述硅酸源的用量以二氧化硅计，为二氧化钛基材质量的1.2～1.8％。
[0011]优选的，所述致密硅酸铝膜层和致密氧化硅膜层是由以下步骤形成的：在包覆了所述外层具有羟基的活性致密氧化硅膜层的二氧化钛基材料浆中，并流加入铝源和过量的硅酸源，然后调节pH使硅酸铝熟化沉积，形成致密硅酸铝膜层；未完全反应的硅酸源通过再次调节pH，使氧化硅沉积形成所述致密氧化硅膜层。
[0012]优选的，所述硅酸源的用量以二氧化硅计，为二氧化钛基材质量的0.5～3.2％；所述铝源的用量以氧化铝计，为二氧化钛基材质量的0.1～1.5％。
[0013]优选的，所述铝源和所述硅酸源的用量以Al2O3：SiO2质量比计≤0.56。
[0014]优选的，所述铝源和过量的硅酸源并流pH维持为9.3～10.2，硅酸铝熟化沉积pH为9.6～10.2；氧化硅沉积pH为5.0～7.0。
[0015]优选的，所述拜尔石和勃姆石复合氧化铝膜层是由以下步骤形成的：向包覆了所述外层具有羟基的活性致密氧化硅膜层、致密硅酸铝膜层、致密氧化硅膜层的二氧化钛基材料浆中，加入铝源，调节pH使拜尔石型氧化铝沉积，再调节pH使勃姆石型氧化铝沉积，形成所述拜尔石和勃姆石复合氧化铝膜层；所述铝源的用量以氧化铝计≤二氧化钛基材质量的0.9％。
[0016]优选的，所述拜尔石型氧化铝沉积pH为9.5～11.7，所述勃姆石型氧化铝沉积pH为7.0～8.5；所述拜尔石和勃姆石复合氧化铝膜层包膜在45～65℃条件下进行。
[0017]如上所述的氟碳涂料用钛白粉的制备方法，包括以下步骤：
[0018]取二氧化钛基材料浆，依次进行外层具有羟基的活性致密氧化硅膜层、致密硅酸铝膜层、致密氧化硅膜层、拜尔石和勃姆石复合氧化铝膜层的包覆，得到所述氟碳涂料用钛白粉。
[0019]优选的，所述外层具有羟基的活性致密氧化硅膜层的包膜方法为：在温度为90～98℃、pH为9.5～10.6的二氧化钛基材料浆中，添加硅酸源，然后调节pH为9.3～9.5，均化后形成所述外层具有羟基的活性致密氧化硅膜层；
[0020]所述致密硅酸铝膜层和致密氧化硅膜层的包膜方法为：在包覆了所述外层具有羟基的活性致密氧化硅膜层的二氧化钛基材料浆中，并流加入铝源和过量的硅酸源，然后调节pH使硅酸铝熟化沉积，形成致密硅酸铝膜层；未完全反应的硅酸源通过再次调节pH，使氧化硅沉积形成所述致密氧化硅膜层；
[0021]所述拜尔石和勃姆石复合氧化铝膜层的包膜方法为：向包覆了所述外层具有羟基的活性致密氧化硅膜层、致密硅酸铝膜层、致密氧化硅膜层的二氧化钛基材料浆中，加入铝源，调节pH使拜尔石型氧化铝沉积，再调节pH使勃姆石型氧化铝沉积，形成所述拜尔石和勃姆石复合氧化铝膜层；所述铝源的用量以氧化铝计≤二氧化钛基材质量的0.9％。
[0022]优选的，所述制备方法进一步包括：
[0023]S1.取二氧化钛基材料浆，调节温度为90～98℃，pH为9.5～10.6；添加硅酸源，然后调节pH为9.3～9.5，均化后形成外层具有羟基的活性致密氧化硅膜层；
[0024]S2.并流加入铝源和硅酸源，所述铝源和所述硅酸源的用量以Al2O3：SiO2质量比计≤0.56，维持并流pH为9.3～10.2，然后调节pH为9.6～10.2，均化后形成致密硅酸铝膜层；
[0025]S3.再调节pH为5.0～7.0，均化后步骤S2未完全反应的硅酸源沉积形成致密氧化硅膜层；
[0026]S4.添加铝源，调节pH为9.5～11.7，均化后再调节pH为7.0～8.5，再次均化后形成拜尔石和勃姆石复合氧化铝膜层；所述铝源的用量以氧化铝计≤二氧化钛基材质量的0.9％。
[0027]本申请提供的钛白粉，具有超高的耐候性和分散性，适宜用于氟碳涂料使用。
附图说明
[0028]图1是本申请实施例1提供的钛白粉样品的扫描电镜图；
[0029]图2是本申请实施例2提供的钛白粉样品的扫描电镜图；
[0030]图3是本申请实施例3提供的钛白粉样品的扫描电镜图；
[0031]图4是本申请实施例4提供的钛白粉样品的扫描电镜图；
[0032]图5是本申请实施例5提供的钛白粉样品的扫描电镜图；
[0033]图6是本申请实施例6提供的钛白粉样品的扫描电镜图；
[0034]图7是本申请对比例1提供的钛白粉样品的扫描电镜图；
[0035]图8是本申请对比例2提供的钛白粉样品的扫描电镜图。
具体实施方式
[0036]本专利技术提供了一种氟碳涂料用钛白粉，其特征在于，包括二氧化钛基材以及位于二氧化钛基材表面的包膜层，包膜层由内至外依次包括外层具有羟基的活性致密氧化硅膜层、致密硅酸铝膜层、致密氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氟碳涂料用钛白粉，其特征在于，包括二氧化钛基材以及位于所述二氧化钛基材表面的包膜层，所述包膜层由内至外依次包括外层具有羟基的活性致密氧化硅膜层、致密硅酸铝膜层、致密氧化硅膜层、拜尔石和勃姆石复合氧化铝膜层。2.如权利要求1所述的氟碳涂料用钛白粉，其特征在于，所述外层具有羟基的活性致密氧化硅膜层是由以下步骤形成的：在温度为90～98℃、pH为9.5～10.6的二氧化钛基材料浆中，添加硅酸源，然后调节pH为9.3～9.5，均化后形成所述外层具有羟基的活性致密氧化硅膜层。3.如权利要求2所述的氟碳涂料用钛白粉，其特征在于，所述硅酸源的用量以二氧化硅计，为二氧化钛基材质量的1.2～1.8％。4.如权利要求1所述的氟碳涂料用钛白粉，其特征在于，所述致密硅酸铝膜层和致密氧化硅膜层是由以下步骤形成的：在包覆了所述外层具有羟基的活性致密氧化硅膜层的二氧化钛基材料浆中，并流加入铝源和过量的硅酸源，然后调节pH使硅酸铝熟化沉积，形成致密硅酸铝膜层；未完全反应的硅酸源通过再次调节pH，使氧化硅沉积形成所述致密氧化硅膜层。5.如权利要求4所述的氟碳涂料用钛白粉，其特征在于，所述硅酸源的用量以二氧化硅计，为二氧化钛基材质量的0.5～3.2％；所述铝源的用量以氧化铝计，为二氧化钛基材质量的0.1～1.5％。6.如权利要求4所述的氟碳涂料用钛白粉，其特征在于，所述铝源和所述硅酸源的用量以Al2O3：SiO2质量比计≤0.56。7.如权利要求4所述的氟碳涂料用钛白粉，其特征在于，所述铝源和过量的硅酸源并流pH维持为9.3～10.2，硅酸铝熟化pH为9.6～10.2；氧化硅沉积pH为5.0～7.0。8.如权利要求1所述的氟碳涂料用钛白粉，其特征在于，所述拜尔石和勃姆石复合氧化铝膜层是由以下步骤形成的：向包覆了所述外层具有羟基的活性致密氧化硅膜层、致密硅酸铝膜层、致密氧化硅膜层的二氧化钛基材料浆中，加入铝源，调节pH使拜尔石型氧化铝沉积，再调节pH使勃姆石型氧化铝沉积，形成所述拜尔石和勃姆石复合氧化铝膜层；所述铝源的用量以氧化铝计≤二氧化钛基材质量的0.9％。9.如权利要求8所述的氟碳涂料用钛白粉，其特征在于，所述拜尔石型氧化铝沉积pH为9.5～11.7，所述勃姆石型氧化铝沉积pH为7....

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞瑞，张玉荣，贾晓波，侯节，李萍，赵珂，陈奎，曹青喜，赵姗姗，冯亚阳，王永珊，
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：