/蛋白石復(fù)合粉體的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于顏料制備領(lǐng)域，涉及一種顏料的制備方法，特別涉及一種制備T12蛋白石復(fù)合粉體材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鈦白粉，即顏料級(jí)二氧化鈦，是迄今為止人們所制造的最佳無機(jī)白色顏料，在眾多領(lǐng)域大量應(yīng)用。近年來，隨著我國建筑及涂料產(chǎn)業(yè)和各種材料的迅猛發(fā)展，各型鈦白粉的需求量與日俱增，然而鈦白粉生產(chǎn)過程中存在嚴(yán)重的廢水、廢氣、廢渣等環(huán)境污染問題卻一直難以解決，且鈦白粉等鈦產(chǎn)品的消費(fèi)導(dǎo)致鈦資源日趨短缺。這些因素都導(dǎo)致鈦白粉生產(chǎn)成本增加，價(jià)格上揚(yáng)。上述問題使鈦白粉消費(fèi)產(chǎn)業(yè)成本逐漸增加，行業(yè)發(fā)展因此受到制約。
[0003]由于目前還沒有開發(fā)出綜合性能優(yōu)于鈦白粉的無機(jī)顏料品種，制備與鈦白性能相似且成本低廉的T12/白色礦物復(fù)合粉體顏料是解決鈦白粉生產(chǎn)和消費(fèi)中存在問題的有效途徑之一。
[0004]通過無機(jī)表面包覆改性方式，在白色非金屬礦物顆粒表面包覆T12層而形成具有二氧化鈦顏料性質(zhì)的復(fù)合白色顏料一直受到國內(nèi)外的關(guān)注，并形成了主要以無機(jī)沉淀反應(yīng)-熱處理晶化法和干式條件粒-粒包覆改性法兩種制備復(fù)合顏料的技術(shù)方法。
[0005]其中，無機(jī)沉淀反應(yīng)-熱處理晶化方法的具體特征為:將作為基體的非金屬礦物顆粒置于鈦鹽(主要是硫酸氧鈦)的水解體系里，引發(fā)鈦鹽水解，生成水合二氧化鈦(T12.H2O)覆蓋在礦物顆粒表面，再經(jīng)熱處理使復(fù)合物表面的T12.H2O生成結(jié)晶型T12包膜物。
[0006]上述方法存在的問題主要有:礦物質(zhì)包核基體的誘導(dǎo)作用導(dǎo)致水合二氧化鈦沉淀物難以通過后續(xù)晶化生成金紅石型二氧化鈦；受水解過程中鈦鹽濃度和固含量的制約，包覆T12量和均勻程度受到限制，產(chǎn)品的顏料性能一般達(dá)不到要求；鈦鹽水解和鐵離子等雜質(zhì)的去除產(chǎn)生大量酸性廢水,污染環(huán)境。
[0007]而干式條件粒-粒包覆改性法是將T12和非金屬礦物置于具有干式?jīng)_擊作用的機(jī)械攪拌體系中，通過機(jī)械分散、沖擊剪切等作用實(shí)現(xiàn)細(xì)顆粒T12在較粗的非金屬礦物顆粒表面的包覆。
[0008]但該方法，因核材料與T12的分散程度較差，核材料與鈦白粉之間缺少產(chǎn)生牢固作用的激發(fā)外力和鍵合基團(tuán)使復(fù)合顏料的性能差且不穩(wěn)定。
[0009]國內(nèi)有學(xué)者以碳酸鈣、絹云母、氫氧化鎂、粉石英等天然礦物為核制備了 T12/CaCO3復(fù)合白色顏料、T12/絹云母白色顏料和T12/水鎂石復(fù)合白色顏料。但是由于這些白色礦物均不耐酸，在略有酸性的應(yīng)用體系中，這些材料的應(yīng)用都受到限制。
[0010]另外，這些作為核材料的天然礦物對(duì)于顏料性能沒有協(xié)同效應(yīng)，使得鈦白粉的用量在復(fù)合粉體總質(zhì)量的40%以上時(shí)才能接近純鈦白粉的性能。
[0011]因此，亟待開發(fā)一種鈦白粉用量少又可接近純鈦白粉性能，包覆過程中包覆材料與核材料的分散程度好，且形成的復(fù)合粉體包覆緊固的制備鈦白粉復(fù)合粉體的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]為了解決上述問題，本發(fā)明人進(jìn)行了銳意研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn):用硅酸鈉對(duì)蛋白石粉體進(jìn)行處理后，蛋白石粉體表面活潑OH-數(shù)目顯著增加，從而使T12粉體能夠在高速攪拌作用下形成的剪切力作用下牢固地吸附在蛋白石粉體表面，從而解決了蛋白石粉體屬非晶體，而不易與T12等形成穩(wěn)定包覆物的問題，從而完成了本發(fā)明。
[0013]本發(fā)明的目的在于提供以下方面:
[0014]第一方面，本發(fā)明提供一種制備T12/蛋白石復(fù)合粉體的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
[0015](I)向蛋白石粉體中加入聚丙烯酸鈉或其溶液，再加入水，制成漿液，將蛋白石粉體粉碎至ds。粒徑為2 μ m的超細(xì)蛋白石漿料；
[0016](2)將步驟(I)中的超細(xì)蛋白石漿料干燥，得到超細(xì)蛋白石粉體，再用硅酸鈉溶液對(duì)其進(jìn)行表面浸潤處理，再在高溫下干燥，制得改性超細(xì)蛋白石粉體，再加水將改性超細(xì)蛋白石粉體配制成改性超細(xì)蛋白石漿液；
[0017](3)將T12粉體與聚丙烯酸鈉或其溶液混合，攪拌均勻，加水制成T12漿液；
[0018](4)將步驟(2)中制得的改性超細(xì)蛋白石漿液與步驟(3)中制得的T12漿液混合，并將混合漿液中固形物研磨至d9S粒徑為2 μ m，制得T12/蛋白石復(fù)合粉體漿液；
[0019](5)將步驟(4)中制得的T12/蛋白石復(fù)合粉體漿液稀釋，過濾，再對(duì)濾餅進(jìn)行洗滌，最后將濾餅干燥打散。
[0020]第二方面，本發(fā)明還提供上述方法，其特征在于，在步驟(I)中，所述聚丙烯酸鈉或其溶液的加入量以聚丙烯酸鈉重量計(jì)，基于蛋白石粉體重量，為0.1wt%?1.5wt%,優(yōu)選為 0.5%?1.2%，如 1.0%。
[0021]第三方面，本發(fā)明還提供上述方法，其特征在于，在步驟(I)中，制得漿液的固含量為50 %?65 %，優(yōu)選為55 %?60 %，如58 %，其中，所述固含量是指漿液中固形物重量與漿液總重量的比值。
[0022]第四方面，本發(fā)明還提供上述方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述硅酸鈉溶液的濃度為1.0wt %?15.0wt %，優(yōu)選為3.0wt %?12.0wt %，更優(yōu)選為5.0wt %?
10.0wt%,^n 8.0wt%，模數(shù)為 2.0 ?3.4，優(yōu)選為 2.4 ?3.0，如 2.8。
[0023]第五方面，本發(fā)明還提供上述方法，其特征在于，在步驟(2)中，在溫度為80?200°C，優(yōu)選為 100C- 160。。，如 140°C下干燥。
[0024]第六方面，本發(fā)明還提供上述方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述硅酸鈉溶液的加入量以娃酸鈉計(jì)，基于步驟(I)中所述蛋白石粉體重量，為2wt%? 6wt%,優(yōu)選為3wt % ?5wt %,如 4wt %。
[0025]第七方面，本發(fā)明還提供上述方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述改性超細(xì)蛋白石漿液的固含量為50 %?65 %，優(yōu)選為55 %?60 %，如58 %，其中，所述固含量是指漿液中固形物重量與漿液總重量的比值。
[0026]第八方面，本發(fā)明還提供上述方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述聚丙烯酸鈉或其溶液的加入量以聚丙烯酸鈉計(jì)，基于蛋白石粉體重量，為0.3wt%? 0.8wt%,優(yōu)選為
0.4wt % ?0.6wt % ,如 0.5wt %。
[0027]第九方面，本發(fā)明還提供上述方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述制得T12I液的固含量為45?55 %，優(yōu)選為48 %?52 %，如50 %，其中，所述固含量是指漿液中固形物重量與漿液總重量的比值。
[0028]第十方面，本發(fā)明還提供上述方法，其特征在于，在步驟⑷中，所述改性超細(xì)蛋白石衆(zhòng)液與T12衆(zhòng)液按照改性超細(xì)蛋白石粉體干粉重量與T12粉體干粉重量的比例為改性超細(xì)蛋白石粉體干粉重量:T12粉體干粉重量=1: (4?1.5),優(yōu)選為1: (3?2),如1:2.5進(jìn)行混合。
[0029]根據(jù)本發(fā)明提供的一種T12/蛋白石復(fù)合粉體材料的制備方法，具有以下有益效果:
[0030](I)本發(fā)明采用機(jī)械力化學(xué)法制備T12/蛋白石復(fù)合粉體，其中所使用的介質(zhì)水、分散劑等可以回收、重復(fù)利用，不產(chǎn)生環(huán)境污染；
[0031](2)該制備T12/蛋白石復(fù)合粉體方法僅需要潤濕、研磨和干燥等工藝，環(huán)境污染小;
[0032](3)所用T12本身并無環(huán)境污染，即使有少量T12進(jìn)入環(huán)境中也不會(huì)造成污染；
[0033](4)用該制得的T12/蛋白石復(fù)合粉體粒徑適中，適合用于