一种高PVC水性涂料用钛白粉的制备方法与流程

本发明属于钛白粉的生产，具体涉及一种水性涂料用钛白粉的制备方法，尤其涉及一种高pvc水性涂料用钛白粉的制备方法。

背景技术：

1、钛白粉因具有优异的白度、遮盖力、光泽度和稳定性等特点，被广泛用于涂料、塑料、纸张、橡胶、陶瓷、化妆品等行业。随着全球经济的不断发展和人们对环保、高品质产品的需求不断提高，钛白粉行业的前景也越来越广阔。在氯化法钛白粉原料短缺、技术相对薄弱、部分高端钛白粉仍需进口的背景下，除了在传统领域继续开展技术研发外，硫酸法钛白粉企业需加大对高端钛白粉的研发力度，以期打破高端钛白粉依赖进口的局面。

2、高pvc水性涂料即颜料体积浓度较高（通常高于60%）的水性涂料，pvc即颜料体积浓度，指涂料中着色颜料和体质颜料的体积与配方中所有不挥发分（包括乳液固体分，着色颜料和体质颜料）的总体积之比。由于高pvc水性涂料的树脂等成膜物所占比例小到甚至不能在微观上完全形成连续涂层，使得涂层表面具有多孔结构。空气的渗入，降低了涂层的总体平均折射率，加大了二氧化钛和涂层的折射率差，使其获得了额外的遮盖力，这被称之为干遮盖力。干遮盖力具有很高的经济效益，使得涂料厂可以使用更少的原材料获得更高的遮盖力。

3、对于采用钛白粉为原料之一生产的涂料来说，由于高pvc水性涂料中颜填料所占体积比要远远高出普通涂料，成膜后颜填料粒子间十分拥挤，树脂等成膜物所占比例小到甚至不能在微观上完全形成一个连续的涂层，这对钛白粉的性能提出了和常规涂料完全不同的需求，所以传统的钛白粉难以满足高pvc水性涂料的生产需求。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高pvc水性涂料用钛白粉的制备方法。

2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

3、一种高pvc水性涂料用钛白粉的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤1、选用原级粒径为210～250nm的金红石型二氧化钛初品，将其与水和分散剂一起打浆，得到钛白浆基料；

5、步骤2、将钛白浆基料配置成浓度为200~300g/l的浆料并置入包膜容器内，整个过程充分搅拌，用硅酸盐溶液调节ph至9-12；

6、步骤3、将包膜容器内的浆料加热至40-50℃，用稀酸调节ph至1-3，完成后保温30min；

7、步骤4、向包膜容器内加入硅酸盐溶液和稀酸，调节ph至6-10，加入时间在30min内，完成后第一次熟化30min；

8、步骤5、在60min内用稀酸调节第一次熟化后的浆料的ph至1.5-3.5，完成后第二次熟化30min；

9、步骤6、在第二次熟化后的浆料中加入硅酸盐溶液和稀酸，调节ph至7-11,加入时间在30min内，加完后第三次熟化30min；

10、步骤7、在第三次熟化后的浆料中加入铝包膜剂和/或稀酸，调节ph至2-4，加完后第四次熟化90min；

11、步骤8、在第四次熟化后的浆料中加入铝包膜剂，加完后第五次熟化60min；

12、步骤9、将第五次熟化后的浆料进行脱盐水处理，然后过滤洗涤至滤液电阻率小于500μs/cm，将滤饼干燥；

13、步骤10、将干燥后的滤饼进行气流粉粹，粉粹过程中引入有机包覆剂，完成后得到高pvc水性涂料用钛白粉成品。

14、作为优选，所述步骤1中，分散剂的质量为钛白浆基料的0.1%-1%。

15、作为优选，所述步骤4和步骤6中，硅酸盐溶液的加入量为：以二氧化硅计其质量为钛白浆基料的5%-7%。

16、作为优选，所述步骤7中，铝包膜剂的加入量为：以氧化铝计其质量为钛白浆基料的1%-3%；所述步骤8中，铝包膜剂的加入量为：以氧化铝计其质量为钛白浆基料的2%-4%。

17、作为优选，所述步骤10中，有机包覆剂的质量为钛白浆基料的0 %-0.25%。

18、本发明的有益效果在于：

19、本发明选用的二氧化钛初品原级粒径为210～250nm，可避免额外的粗颗粒和分散性问题；在表面处理工序中，采用重包膜工艺，先在二氧化钛初品上包覆一层无定形二氧化硅以提供足够的空间位阻效应，改善了高pvc工况下颗粒间间隙非常小的情况，改善了颜料颗粒光学效应的发挥；再在前述颗粒上进一步包覆铝包膜剂，以抵消无定型二氧化硅较差分散的不利影响。因在包膜阶段采用了重包膜工艺，粉体的流动性非常好，只需在气流粉碎阶段加入少量的有机包覆剂，满足气流粉碎工作即可，同时还可避免过多有机包覆剂引发的气泡，导致过早交联等不利情况；采用本发明生产的高pvc水性涂料用钛白粉成品具有非常大量的重包膜，在钛白粉颗粒间形成了一定的间隔，提高了干遮盖力，在二氧化钛含量低于普通钛白粉百分之十几的情况下，其遮盖力仍能高出2～5%，具有极高的性价比，非常有利于打入经济型涂料市场。

技术特征：

1.一种高pvc水性涂料用钛白粉的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的高pvc水性涂料用钛白粉的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，分散剂的质量为钛白浆基料的0.1%-1%。

3.根据权利要求1所述的高pvc水性涂料用钛白粉的制备方法，其特征在于：所述步骤4和步骤6中，硅酸盐溶液的加入量为：以二氧化硅计其质量为钛白浆基料的5%-7%。

4.根据权利要求1所述的高pvc水性涂料用钛白粉的制备方法，其特征在于：所述步骤7中，铝包膜剂的加入量为：以氧化铝计其质量为钛白浆基料的1%-3%；所述步骤8中，铝包膜剂的加入量为：以氧化铝计其质量为钛白浆基料的2%-4%。

5.根据权利要求1所述的高pvc水性涂料用钛白粉的制备方法，其特征在于：所述步骤10中，有机包覆剂的质量为钛白浆基料的0 %-0.25%。

技术总结本发明公开了一种高PVC水性涂料用钛白粉的制备方法，包括以下步骤：选用原级粒径为210～250nm的金红石型二氧化钛初品，将其与水和分散剂一起打浆，得到钛白浆基料；将钛白浆基料配置成浓度为200~300g/l的浆料并置入包膜容器内；加热，调节pH；多次加入硅酸盐溶液和稀酸以及铝包膜剂，调节pH，熟化；脱盐水处理，过滤洗涤，将滤饼干燥；将滤饼进行气流粉粹得到高PVC水性涂料用钛白粉成品。采用本发明生产的高PVC水性涂料用钛白粉成品具有非常大量的重包膜，在钛白粉颗粒间形成了一定的间隔，提高了干遮盖力，在二氧化钛含量低于普通钛白粉百分之十几的情况下，其遮盖力仍能高出2～5%，具有极高的性价比，非常有利于打入经济型涂料市场。技术研发人员：孙和庆,孙玮,赵燕雷,侯金金,骆艳华,王顺民受保护的技术使用者：甘肃东方钛业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16