一种碳酸钙复合钛白粉及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于涂料技术领域，具体涉及一种碳酸钙复合钛白粉，包括以下重量份组分：碳酸钙23

【技术实现步骤摘要】
一种碳酸钙复合钛白粉及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于涂料
，具体涉及一种碳酸钙复合钛白粉及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]钛白粉是一种白色颜料，具有优秀的遮盖力和着色度，被广泛应用于建筑涂料中,但是目前钛白粉的生产工艺复杂，能耗大等使得产品价格昂贵，从而使下游产品的生产成本提高。因此，制备一种可替代钛白粉，减少钛白粉使用，降低下游产品的生产成本的产品，具有重要意义。
[0003]申请号为01611024203.X的中国专利技术专利公开了一种复合钛白粉及其制备方法，按重量份计算，所述复合钛白粉包括以下组分：超细沉淀硫酸钡50～90份；金红石型钛白粉10～50份；锐钛型钛白粉5～20份；复合型表面改性剂1～5份。该专利技术本专利技术以沉淀硫酸钡和金红石型钛白粉为原料，添加适量表面改性剂，以湿法球磨方式实现沉淀硫酸钡表面包覆钛白粉颗粒从而得到复合粉体。该产品有优异的化学稳定性，并且性能与钛白粉相似，但是沉淀硫酸钡密度大，容易沉底，不易分散，复合效率不高。申请号为201110446204.4的中国专利技术专利公开了复合钛白粉的制备方法及其复合钛白粉，按重量份计算，所述复合钛白粉包括以下组分：矿物粉体40～70份；细度3000～2000目的TiO220～50份；活化剂1～3份；超分散剂1～3份；离子复合剂1～2份；增白剂0.05～0.1份。该专利技术制备流程方法简单，工艺稳定，生产效率高，但是该产品白度较低。
[0004]目前，因国家对建筑防火的标准不断提高，无机涂料的使用也越来越广泛，但因其碱性环境，限制了颜填料的使用，从而导致成本的增加。因此研究开发一种遮盖力高，白度高，化学性质稳定，生产工艺流程简单，可替代钛白粉作为颜料在无机涂料中使用的产品非常有必要。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在解决上述技术问题，提供一种碳酸钙复合钛白粉，其遮盖力高，白度高，化学性质稳定，生产工艺流程简单，可替代钛白粉作为颜料在无机涂料中使用。
[0006]本专利技术的技术方案为：
[0007]一种碳酸钙复合钛白粉，包括以下重量份组分：碳酸钙23
‑
26份、钛白粉12
‑
15份、氧化锆3
‑
6份、无水乙醇48
‑
51份、KH
‑
7920.25
‑
1份、正硅酸乙酯4
‑
7份。
[0008]优先地，本专利技术所述碳酸钙为重钙，粒径为800目，钛白粉为金红石型钛白粉，粒径为1250目，本专利技术使用的碳酸钙和钛白粉粒径为微米级，价格便宜。
[0009]为了提高碳酸钙复合钛白粉的光泽度，本专利技术还加入了少量氧化锆与钛白粉协同包覆，填充缝隙，优选地，本专利技术所述氧化锆粒径为1000目。
[0010]优先地，本专利技术所述碳酸钙复合钛白粉，包括以下重量份组分：碳酸钙24份、钛白粉13份、氧化锆6份、无水乙醇50份、KH
‑
7920.4份、正硅酸乙酯6份。
[0011]本专利技术以核壳结构为参考模型，本专利技术以资源丰富的，价格低廉的碳酸钙为核心，钛白粉外壳原料。若粉体直接加水球磨，表面亲水难以分散均匀，颗粒碰撞结合效率低。本专利技术应用疏水聚团理论，以无水乙醇为分散介质，用表面活性剂对粉体进行疏水改性制备前驱体，改善粉体的分散性，同时浆液中的颗粒会因疏水作用产生吸引力，由此相互结合，并制得包覆均匀，结合力强的碳酸钙复合钛白粉。
[0012]本专利技术以无水乙醇为分散介质，赋予粉体表面丰富的
‑
OH，有利于KH
‑
792[N
‑
β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷]在粉体表面接枝改性，特别是在无水乙醇中对粉体进行疏水改性，大大提高粉体表面改性效率。
[0013]本专利技术加入正硅酸乙酯进行最后包覆，在复合材料表面包覆无定形二氧化硅，能填补复合材料表面缺陷，使得表面更光滑防止复合材料在使用过程中发生团聚，影响使用效果，同时隔绝外界环境对复合材料的影响，防止因与外界环境中的化学物质与复合材料发生反应导致的变质，提高复合材料的稳定性。
[0014]另外，本专利技术还提供所述碳酸钙复合钛白粉的制备方法，包括以下制备步骤：
[0015]S1.按各重量份称取原料组分；
[0016]S2.先分别将碳酸钙和钛白粉加入无水乙醇中，搅拌均匀，再加入KH
‑
792，搅拌反应13
‑
18min，过滤，得到滤渣；
[0017]S3.将S2得到的滤渣，用质量比为1:1的去离子水配制成浆液，球磨75
‑
85min，加入氧化锆，继续球磨18
‑
25min；
[0018]S4.加入正硅酸乙酯，调pH值至酸性，缓慢搅拌25
‑
35min；
[0019]S5.抽滤，烘干，分散，即得碳酸钙复合钛白粉。
[0020]本专利技术S3步骤得到的材料，表面会呈凹凸不平、形态不一的状态，这时再加入正硅酸乙酯，在S3步骤得到的材料的表面包覆一层不定形态的二氧化硅，使得颗粒表面更加圆润，降低颗粒的比表面积，同时降低粉体吸油量，有利于粉体在液体中的分散，制备得到圆润核壳结构的碳酸钙复合钛白粉。
[0021]优选地，本专利技术所述S2具体步骤为：
[0022](1)按照碳酸钙和钛白粉占二者总质量的比例将无水乙醇分成两份，分别为M1和M2，同理按照碳酸钙和钛白粉占二者总质量的比例，将KH
‑
792分成两份，分别为m1、m2；
[0023](2)将碳酸钙加入M1份无水乙醇中，再加入m1份KH
‑
792中，搅拌反应13
‑
18min，过滤，得到滤渣A；
[0024](3)将钛白粉加入M2份无水乙醇中，再加入m2份KH
‑
792中，搅拌反应13
‑
18min，过滤，得到滤渣B；
[0025](4)将滤渣A和滤渣B混合，得到滤渣。
[0026]优先地，本专利技术所述S4中，调pH为2。
[0027]本专利技术中，制得的产品为核壳结构，故加料顺序不可改变，否则无法制得性能和结构稳定的碳酸钙复合钛白粉。
[0028]本专利技术还提供所述碳酸钙复合钛白粉在无机涂料中的应用，在无机涂料中，碳酸钙复合钛白粉质量百分比为10
‑
14％。
[0029]由于采用上述技术方案，本专利技术的有益效果为：
[0030]1、本专利技术的碳酸钙复合钛白粉遮盖力高，白度高，化学性质稳定，生产工艺流程简
单，可替代钛白粉作为颜料在无机涂料中使用。
[0031]2、本专利技术方法简单，易操作，制备得到的碳酸钙复合钛白粉为核壳结构，其性能和结构稳定，特别是最外层包覆二氧化硅，可提高碳酸钙复合钛白粉的稳定性，从而提高无机涂料储存的稳定性。
[0032]3、本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳酸钙复合钛白粉，其特征在于，包括以下重量份组分：碳酸钙23
‑
26份、钛白粉12
‑
15份、氧化锆3
‑
6份、无水乙醇48
‑
51份、KH
‑
7920.25
‑
1份、正硅酸乙酯4
‑
7份。2.如权利要求1所述碳酸钙复合钛白粉，其特征在于：所述碳酸钙为重钙，粒径为800目。3.如权利要求1所述碳酸钙复合钛白粉，其特征在于：所述钛白粉为金红石型钛白粉，粒径为1250目。4.如权利要求1所述碳酸钙复合钛白粉，其特征在于：所述氧化锆粒径为1000目。5.如权利要求1所述碳酸钙复合钛白粉，其特征在于，包括以下重量份组分：碳酸钙24份、钛白粉13份、氧化锆6份、无水乙醇50份、KH
‑
7920.4份、正硅酸乙酯4份。6.如权利要求1
‑
5任意一项所述碳酸钙复合钛白粉的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：S1.按各重量份称取原料组分；S2.先分别将碳酸钙和钛白粉加入无水乙醇中，搅拌均匀，再加入KH
‑
792，搅拌反应13
‑
18min，过滤，得到滤渣；S3.将S2得到的滤渣，用质量比为1:1的去离子水配制成浆液...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄映恒，李雷远，徐超能，甘水旺，廖森，梁永幸，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：