专利名称：一种制造高耐水煮金红石型钛白粉的有机表面处理方法
技术领域：
本发明属于钛白粉的有机表面改性方法，更具体的说是对钛白粉进行有机包裹，从而制造出高耐水煮性的钛白粉的方法。
背景技术：
钛白粉是目前性能最好的白色颜料。它具有其它白色颜料无法比拟的耐酸碱性、白度、遮盖率、高光泽度及耐候性，广泛的应用于印刷油墨、涂料、塑料、造纸化纤、化妆品和橡胶等工业领域。当钛白粉被应用于某些需要在高温潮湿或蒸煮环境下工作的塑料或橡胶制品的生产时，耐水煮水性能就成了衡量钛白粉品质的一个非常重要的指标。若耐水煮性差，则塑料或橡胶制品的强度将快速降低，表面印刷和标识或图案容易模糊或脱落，这会严重影响塑料或橡胶制品的使用寿命。目前国内还没有可以耐水煮的钛白粉产品，而进口的产品(如杜邦的R-350)虽然可以耐水煮，但是价格却非常昂贵。钛白粉耐水煮性的测试方法:在1000毫升透明玻璃烧杯中注入500毫升蒸馏水，然后将烧杯转移至电炉上，接通电炉电源开始加热，加入3克钛白粉于水面，持续观察溶液的清澈透明度，至水沸腾后开始计时，水煮10分钟后停止加热，将烧杯移至光线充足处静置I分钟，然后观察烧杯中溶液的透明度，完全清澈透明为合格。若溶液有不同程度的浑浊，则表明钛白粉的耐水煮性达不到要求。加热过程中如果出现溶液浑浊则可终止检测，表明该钛白粉的耐水煮性不合格。通常采用的有机表面处理材料为硬脂酸及其衍生物、端甲基聚二甲基硅氧烷、端羟基聚二甲基硅氧烷、端甲基含氢聚硅氧烷等，但经这些材料有机包覆处理后的钛白粉的耐水煮性都不够好。
发明内容
本发明是提出采用一种或几种有机硅材料与烷烃类磷酸酯，对钛白粉进行有机包膜处理，得到具有高耐水煮性的钛白粉的方法。我们通过如下的技术方案来实现上述目的:I)将适量的去离子水加入到带有高速搅拌装置的处理槽中，开动搅拌，转速为1000转/分至3000转/分；2)将计量的一种或几种有机硅材料复合物加入到处理槽中；3)缓慢添加计量的钛白粉(钛白粉为未经有机包膜处理的钛白粉)，进行打浆处理5-20分钟，转速为2000转/分至3000转/分；4)缓慢加入计量的经乙醇稀释后的烷烃类磷酸酯复合物，继续搅拌10-20分钟；5)将钛白粉浆料在120摄氏度的烘箱内进行烘干后，再进行气流粉碎，制得所需的耐水煮钦白粉广品。 以上所述的有机硅材料是粘度为l-500cst的，含有端羟基聚二甲基硅氧烷、端羟基含氢聚硅氧烷、端甲基含氢聚硅氧烷的一种、两种或三种的复配物，分子式分别为:端羟基聚二甲基硅氧烷:HO (CH3)2SiO [SiO (CH3)2]nSi(CH3)20H η = 10-40端甲基含氢聚硅氧烷=(CH3)3SiO [Si(KH) (CH3) ]nSi (CH3) 3 η = 15-50端羟基含氢聚硅氧烷:H0(CH3)2Si0[Si0⑶(CH3)]nSi (CH3)20Η η = 10-30以上所述的烷烃类磷酸酯是含有磷酸单酯、磷酸双酯、磷酸三酯的一种、两种或三种的复配物，分子式分别为:磷酸单酯:0P(OH) 2 (O (CH2) nCH3) η = 4-20磷酸双酯:OP(OH) (O (CH2) nCH3) 2 n = 4-20
磷酸三酯:0P (0 (CH2) nCH3) 3 n = 3-20
具体实施例方式实施例1:取200毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的1000毫升的玻璃烧杯中，开动搅拌(转速为1000转/分钟)，缓慢加入200克的钛白粉(钛白粉为未经有机处理的金红石型钛白粉)，进行打浆处理30分钟；将钛白粉在120度的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉样品。实施例2:取200毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的1000毫升的玻璃烧杯中，开动搅拌(转速为1000转/分钟) ，加入4克硬脂酸，搅拌5分钟，缓慢加入200克的钛白粉(钛白粉为未经有机处理的金红石型钛白粉)，进行打浆处理30分钟；将钛白粉在120度的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉样
品O实施例3:取200毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的1000毫升的玻璃烧杯中，开动搅拌(转速为1000转/分钟)，加入4克端甲基聚二甲基硅氧烷，搅拌5分钟，缓慢加入200克的钛白粉(钛白粉为未经有机处理的金红石型钛白粉)，进行打浆处理30分钟；将钛白粉在120度的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉样品。实施例4:取200毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的1000毫升的玻璃烧杯中，开动搅拌(转速为1000转/分钟)，加入4克端羟基聚二甲基硅氧烷，搅拌5分钟，缓慢加入200克的钦白粉(钦白粉为未经有机处理的金红石钦白粉)，进行打楽■处理30分钟；将钦白粉在120度的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉样品。实施例5:取200毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的1000毫升的玻璃烧杯中，开动搅拌(转速为1000转/分钟)，加入4克端甲基含氢聚硅氧烷，搅拌5分钟，缓慢加入200克的钛白粉(钛白粉为未经有机处理的金红石型钛白粉)，进行打浆处理30分钟；将钛白粉在120度的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉样品实施例6:取200毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的1000毫升的玻璃烧杯中，开动搅拌(转速为1000转/分钟)，加入I克前述的有机硅材料复合物，搅拌5分钟，缓慢加入200克的钛白粉(钛白粉为未经有机处理的金红石型钛白粉)，进行打浆处理30分钟；缓慢加入9克经乙醇预稀释后的烷烃类磷酸酯复合物，继续搅拌20分钟；将钛白粉在120度的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉样品O实施例7:取200毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的1000毫升的玻璃烧杯中，开动搅拌(转速为1000转/分钟)，加入2克前述的有机硅材料复合物，搅拌5分钟，缓慢加入200克的钛白粉(钛白粉为未经有机处理的金红石型钛白粉)，进行打浆处理30分钟；缓慢加入8克经乙醇预稀释后的烷烃类磷酸酯复合物，继续搅拌20分钟；将钛白粉在120度的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉样品O实施例8:取200毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的1000毫升的玻璃烧杯中，开动搅拌(转速为1000转/分钟)，加入4克前述的有机硅材料复合物，搅拌5分钟，缓慢加入200克的钛白粉(钛白粉为未经有机处理的金红石型钛白粉)，进行打浆处理30分钟；缓慢加入6克经乙醇预稀释后的烷烃类磷酸酯复合物，继续搅拌20分钟；将钛白粉在120度的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉样品。实施例9:取200毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的1000毫升的玻璃烧杯中，开动搅拌(转速为1000转/分钟)，加入6克前述的有机硅材料复合物，搅拌5分钟，缓慢加入200克的钛白粉(钛白粉为未经有机处理的金红石型钛白粉)，进行打浆处理30分钟；缓慢加入4克经乙醇预稀释后的烷烃类磷酸酯复合物，继续搅拌20分钟；将钛白粉在120度的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉样品。实施例10:取200毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的1000毫升的玻璃烧杯中，开动搅拌(转速为1000转/分钟)，加入8克前述的有机硅材料复合物，搅拌5分钟，缓慢加入200克的钛白粉(钛白粉为未经有机处理的金红石型钛白粉)，进行打浆处理30分钟；缓慢加入2克经乙醇预稀释后的烷烃类磷酸酯复合物，继续搅拌20分钟；将钛白粉在120度的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉样品。实施例11:取200毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的1000毫升的玻璃烧杯中，开动搅拌(转速为1000转/分钟)，加入9克前述的有机硅材料复合物，搅拌5分钟，缓慢加入200克的钛白粉(钛白粉为未经有机处理的金红石型钛白粉)，进行打浆处理30分钟；缓慢加入I克经乙醇预稀释后的烷烃类磷酸酯复合物，继续搅拌20分钟；将钛白粉在120度的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉样
品O性能检测1、耐水煮性检测将制得的钛白粉按前述的耐水煮性检测方法进行检测，对比结果如下:
权利要求
1.一种制造高耐水煮金红石型钛白粉的有机表面处理方法。其特征是:先将适量粘度的有机硅材料加入到适量去离子水中，再加入未经有机包膜处理的金红石型钛白粉，进行打浆处理30分钟，再加入适量的烷烃类磷酸酯，继续打浆处理20分钟；将钛白粉在120度的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉； 以上所述的有机硅材料是粘度为l-500cst的，含有端羟基聚二甲基硅氧烷、端羟基含氢聚硅氧烷、端甲基含氢聚硅氧烷的一种、两种或三种的复配物，分子式分别为: 端羟基聚二甲基硅氧烷:HO (CH3)2SiO [SiO (CH3) 2]nSi (CH3)2OH η = 10-40端甲基含氢聚硅氧烷=(CH3)3SiO[SiO(H) (CH3)JnSi(CH3)3 η = 15-50端羟基含氢聚硅氧烷:H0(CH3)2Si0[Si0⑶(CH3) ]nSi (CH3)20Η η = 10-30以上所述的烷烃类磷酸酯是含有磷酸单酯、磷酸双酯、磷酸三酯的一种、两种或三种的复配物，分子式分别为:磷酸单酯:0P (OH) 2 (O (CH2) IiCH3) η = 4-20磷酸双酯:0P (OH) (O (CH2) nCH3) 2 η = 4-20磷酸三酯:0Ρ (O (CH2) nCH3) 3 η = 3-20 有机硅材料复配物的用量为钛白粉重量的0.5-10.0%，磷酸酯复配物的用量为钛白粉重量的0.5-5.0% ； 所述钛白粉是未经任 何有机处理金红石型钛白粉。
全文摘要
本发明是一种制造高耐水煮金红石型钛白粉的有机表面处理方法，其特征是使用一种或多种有机硅材料和一种或多种磷酸酯的复配物，通过湿法(以去离子水为稀释剂，将有机硅材料与钛白粉进行混合)和干法(利用雷蒙磨或气流粉碎机)等粉碎设备作用于钛白粉粒子，对钛白粉进行表面改性处理。能够显著提高钛白粉的耐水煮性。本发明具有操作简单、制作方便、反应条件温和，无环境污染、成本低的优点。
文档编号C09C3/08GK103194099SQ20131012831
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月2日 优先权日2013年4月2日
发明者杜志武, 张小兵 申请人:道奇威(成都)科技有限公司