一种高耐光钛白粉及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高耐光钛白粉及制备方法，该高耐光钛白粉，经含有磺酸和羟基基团的助剂对钛白粉基材进行有机改性处理得到。本申请提供的钛白粉经过含有磺酸和羟基基团的助剂有机改性处理以后，具有优异的耐光性和分散性，可良好的应用于装饰纸体系中。可良好的应用于装饰纸体系中。

【技术实现步骤摘要】
一种高耐光钛白粉及制备方法


[0001]本专利技术属于钛白粉制备
，具体涉及了一种高耐光钛白粉及制备方法。

技术介绍

[0002]钛白粉由于高白度、高遮盖力、无毒、稳定等优点常用涂料、塑料、造纸等领域。但是钛白粉表面存在大量的缺陷，因此不可避免的存在催化活性，进而使得Ti
4+
被氧化为Ti
3+
，降低钛白粉的白度。
[0003]现有技术中多采用无机包膜对钛白粉进行改性处理以提高钛白粉的耐光性，如CN109824083B、CN114031956A、CN111849211A等。而在钛白粉生产过程会使用到有机助剂，但其目的是为了提高钛白粉的分散性，如TMP、TME等。这些有机助剂不仅价格昂贵，有毒性，而且不能进一步提高钛白粉的耐光性。
[0004]因此有必要研发一种高耐光钛白粉及制备方法，以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就在于为解决现有技术的不足，而提供一种高耐光钛白粉及制备方法。
[0006]本专利技术的目的是以下述技术方案实现的：
[0007]一种高耐光钛白粉，它经含有磺酸和羟基基团的助剂对钛白粉基材进行有机改性处理得到。
[0008]优选的，如权利要求1所述的高耐光钛白粉，所述助剂为选自以下化合物中的一种或多种组合：
[0009]2‑5‑
二羟基苯磺酸钠、2
‑5‑
二羟基苯磺酸钾、羟乙基磺酸钠、羟乙基磺酸钾。
[0010]优选的，所述助剂为2/>‑5‑
二羟基苯磺酸钠和/或2
‑5‑
二羟基苯磺酸钾。
[0011]优选的，所述助剂的用量为所述钛白粉基材质量的0.05～0.2％。
[0012]如上所述高耐光钛白粉的制备方法，包括以下步骤：
[0013]采用含有磺酸和羟基基团的助剂对钛白粉基材进行有机改性处理，得到所述高耐光钛白粉。
[0014]优选的，所述方法进一步包括：
[0015]S1.取未经有机改性处理的钛白粉滤饼，在汽粉过程中添加所述含有磺酸和羟基基团的助剂，进行有机改性处理；所述汽粉中采用的蒸汽温度为150～250℃；汽粉后钛白粉粒径控制为0.3～0.5μm。
[0016]S2.然后在140～200℃下进行保温处理0.5～2h。
[0017]优选的，所述钛白粉滤饼含水量为45～65％。
[0018]优选的，所述助剂的用量为所述钛白粉滤饼的0.1～0.4％。
[0019]本申请提供的钛白粉经过含有磺酸和羟基基团的助剂有机改性处理以后，具有优异的耐光性和分散性，可良好的应用于装饰纸体系中。
具体实施方式
[0020]本专利技术提供了一种高耐光钛白粉，其经含有磺酸和羟基基团的助剂对钛白粉基材进行有机改性处理得到。
[0021]经过磺酸基团助剂修饰后的钛白粉，磺酸基团(
‑
SO3‑
)可以提供孤电子对给TiO2中的Ti
4+
的3d空轨道，进而形成配位作用，从而稳定配位不足的Ti
4+
，并因此钝化了TiO2的氧空位，进而抑制光催化反应活性；而且，磺酸基团可以增加钛白粉的亲水性，减小表面能，有利于其分散，使本申请钛白粉具有不弱于现有技术中的TMP、TME等有机改性处理所能实现的分散性能。
[0022]CN110079129A专利(一种超耐候钛白粉的制备方法)虽然也用到含磺酸基团作为分散剂来进行研磨、然后采用无机元素进行无机包膜、汽粉中添加有机表面处理剂进行有机处理，但是在后期的水洗过程中含磺酸基团的分散剂很容易被清洗去除，进而在后期应用中无法发挥耐光性作用；而本申请助剂中不仅具有磺酸基团，还具有羟基基团，可以和钛白粉表面的羟基进行脱水缩合，从而牢固结合于钛白粉表面，不容易与钛白粉分离，从而可有效发挥助剂的作用。
[0023]因此，本申请钛白粉经过含有磺酸和羟基基团的助剂有机改性处理以后，具有优异的耐光性和分散性，可良好的应用于装饰纸体系中。
[0024]优选的，助剂为选自以下化合物中的一种或多种组合：
[0025]2‑5‑
二羟基苯磺酸钠、2
‑5‑
二羟基苯磺酸钾、羟乙基磺酸钠、羟乙磺酸钾；该几种化合物价格低廉，易于取得。
[0026]进一步优选的，助剂为2
‑5‑
二羟基苯磺酸钠和/或2
‑5‑
二羟基苯磺酸钾。二羟基苯磺酸钠、2
‑5‑
二羟基苯磺酸钾具有两个羟基，与钛白粉结合更牢固，对钛白粉分散性改善更明显。
[0027]优选的，助剂的用量为钛白粉基材质量的0.05～0.2％。
[0028]钛白粉基材可经过常规的无机包膜处理，如硅铝磷包膜等。
[0029]本申请还提供了一种上述高耐光钛白粉的制备方法，包括以下步骤：
[0030]采用含有磺酸和羟基基团的助剂对钛白粉进行有机改性处理；本申请优选采用钛白粉常规的有机改性处理步骤，即在汽粉过程中进行有机改性处理，具体的：取(经过无机包膜处理)钛白粉滤饼，钛白粉滤饼含水量为45～65％，在汽粉过程中添加助剂，在钛白粉高温汽流粉碎过程中，助剂中的羟基可以与钛白粉中的羟基通过化学键结合，包覆于钛白粉表面，完成对钛白粉的有机改性处理，有效提高助剂的利用率。汽流采用的蒸汽温度优选为150～250℃，汽粉后钛白粉粒径控制为0.3～0.5μm。助剂的用量为钛白粉滤饼的0.1～0.4％。
[0031]由于汽粉时间较短，而羟基和羟基的脱水缩合反应需要时间和温度，因此本申请在汽粉之后增加一道保温步骤增强反应效果，提高钛白粉的包覆效果，具体的，在汽粉后，将钛白粉在140～200℃下进行保温处理0.5～2h。
[0032]本申请通过在汽粉过程中采用含有磺酸和羟基基团的有机改性剂替换常规的TMP、TME，再经过保温处理，可兼具常规的有机改性剂处理所具有的分散性和常规的无机包膜处理所具有的耐光性，工艺简单，成本低。
[0033]实施例1
[0034]S1：将经闪蒸后的造纸级钛白粉滤饼(含水量50
±
2％)送入汽粉磨(蒸汽温度为205
±
5℃)，同时在汽粉磨入口加入2
‑5‑
二羟基苯磺酸钾，添加量为滤饼质量的0.1％；
[0035]S2：滤饼经汽粉磨粉碎之后(粒径为0.3～0.5μm)依次通过旋风收尘和高温袋滤器进行收集；
[0036]S3：将高温袋滤器收集到的钛白粉成品送入保温料仓中，保温料仓的温度为165℃，保温时间为1h。
[0037]S4：保温结束后，浆钛白粉成品送到成品仓，待温度降低至常温，然后进行包装。
[0038]实施例2
[0039]表面活性剂替换为羟乙基磺酸钠，添加量为滤饼质量的0.2％，其他同实施例1。
[0040]实施例3
[0041]表面活性剂替换为羟乙基磺酸钾，添加量为滤饼质量的0.2％本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐光钛白粉，其特征在于，它经含有磺酸和羟基基团的助剂对钛白粉基材进行有机改性处理得到。2.如权利要求1所述的高耐光钛白粉，其特征在于，所述助剂为选自以下化合物中的一种或多种组合：2
‑5‑
二羟基苯磺酸钠、2
‑5‑
二羟基苯磺酸钾、羟乙基磺酸钠、羟乙基磺酸钾。3.如权利要求2所述的高耐光钛白粉，其特征在于，所述助剂为2
‑5‑
二羟基苯磺酸钠和/或2
‑5‑
二羟基苯磺酸钾。4.如权利要求1所述的高耐光钛白粉，其特征在于，所述助剂的用量为所述钛白粉基材质量的0.05～0.2％。5.如权利要求1～4任一项所述高耐光钛白粉的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晨琦，张玉荣，王永珊，冯亚阳，周文静，王莉萍，薛瑞雪，
申请(专利权)人：龙佰集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：