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一文了解钛白粉无机包覆改性方法及工艺!

发布:cjdryabc 浏览:2632次

无机包覆改性是钛白粉生产过程中十分重要的后处理工序之一,在钛白粉表面包覆Si、Al、Zr、Ce、Ti及Zn等水合氧化物,使其表面与介质间形成一道屏障,可降低光催化活性,增强钛白粉耐候性、分散性、抗粉化性等应用特性。

1、钛白粉无机包覆改性方法

      依据包覆气氛差异,钛白粉无机包覆可分为干法和湿法,其中湿法又包括煮沸法、中和法、碳化法。

(1)干法:干法包覆是通过气流载带作用,采用喷雾法使一种金属卤化物吸附于钛白粉颗粒表面,在过热蒸汽等含水条件下水解,或在氧化条件下焙烧氧化。

该工艺流程短,设备成本低,易于连续自动化操作。但其颗粒生长速度快,过程控制难,产品稳定性差,限制了其应用。

(2)煮沸法:在强加热条件下,包覆剂水解,沉积于钛白粉颗粒表面,形成包覆层。该工艺过程控制难,水解不完全,适应性差。

(3)中和法:采用酸碱中和,在二氧化钛颗粒表面持续反应成膜。包括加碱中和沉淀酸性包覆、加酸中和沉淀碱性包覆、酸性及碱性包覆剂共沉淀。

(4)碳化法:将CO2气体通入含有包覆剂的碱性钛白粉悬浮液中,使包覆剂在二氧化钛颗粒表面缓慢沉淀成膜。该工艺应用于Si-Al复合包覆,成膜更均匀,产品光稳定性强。

2、钛白粉无机包覆改性工艺

      根据包覆层成分差异,钛白粉无机包覆可分为单元无机包覆和多元无机包覆。

(1)Al2O3包覆:将钛白粉制浆分散,以NaAlO2或Al2(SO4)3为包膜剂,Al2O3包覆量为钛白粉质量的1%-5%,采用并流法,控制反应pH及温度,包膜时间为1-5h,熟化2h,得到钛白粉包覆产品。

(2)SiO2包覆:以Na2SiO3为包覆剂,采用并流法,维持pH为8-l0,包覆温度为80-100oC,熟化1-3h。

(3)ZrO2包覆:以Zr(SO4)2或ZrOCl2为包膜剂,维持pH为9-10,包覆温度为50-70℃,包膜时间为1-5h,熟化1-3h。

(4)SiO2-Al2O3包覆:某专家采用一次共沉淀包覆,以硅酸钠为硅源,以氯化铝及偏铝酸钠为酸、碱性沉淀剂,得到了高分散、高耐候钛白粉产品。在pH=4.0、60℃条件下包覆SiO2,pH=8.0、60℃条件下包覆Al2O3,通过二次包覆得到致密性好的钛白粉包覆SiO2-Al2O3产品。

(5)ZrO2-Al2O3包覆:另一位专家利用二次包膜,在pH=5.0-6.5、50-90℃条件下包覆致密ZrO2膜,采用偏铝酸钠与硫酸铝共沉淀形成氧化铝膜,制备了具有较高光泽度、耐候性、白度及分散性的钛白粉ZrO2-Al2O3复合包覆产品。在实际生产过程中,应根据不同应用体系,采用合适的包覆剂配方,并不断优化钛白粉包覆工艺参数,以提升产品适应性能。

 



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