introductory

本文研究了一種具有高耐光性的金紅石型鈦白粉粗品及其制備方法與應用，屬于鈦白粉生產技術領域。經過二洗后的濾餅轉入提前加入底水的制漿槽進行制漿，所制得的漿料濃度控制在 280-310 g/L；將漿料轉入鹽處理槽，加入硫酸鈰溶液，邊攪拌邊加入 KP 鹽，繼續邊攪拌邊加入 MgO 粉末，攪拌均勻的鹽處理漿料轉入壓濾機進行壓濾，除去多余的水分，得到濾餅，將濾餅用螺旋轉入轉窯進行煅燒，得到高耐光性的鈦白粉粗品。在鹽處理工序加入硫酸鈰，硫酸鈰經煅燒后轉化為 CeO2，進入光活性點、封閉光火性點，從根本上封閉光活性點，提高鈦白粉耐光性 。為 解 決 上 述 問 題， 經 檢 索， 中 國 專 利CN105199434A 公開了一種鈦白粉表面處理方法，具體步驟 ：采用金紅石型鈦白粉初品制成溶漿，用分散劑進行分散，攪拌升溫至設定溫度后先加入適量的三價可溶性鈰鹽調節到酸性環境，維持 pH 值在 4~6 范圍，并流添加鋁酸鈉溶液、磷酸或磷酸氫二鈉的一種或混合以及余量的鈰鹽溶液，熟化后形成第一層磷酸鈰和磷酸鋁的混合包覆膜 ；調節并維持 pH 值處于 7~9.5 范圍，并流加入鋁酸鈉溶液和硫酸或鹽酸，熟化后形成第二層勃姆石氧化鋁的包覆膜；用去離子水過濾洗滌，干燥，粉化制得成品 。

本文通過加入鋁酸鈉溶液、磷酸或磷酸氫二鈉來改善 CeO2 膜不均勻、有漏點、有破碎的缺陷。

1 實驗方法

1.1 實驗試劑

二洗后的濾餅、脫鹽水、硫酸鈰溶液、MgO粉末、磷酸鈉鹽、KOH 溶液、硫酸鋁溶液。

1.2 實驗設備

制漿槽、攪拌、滴管、板框壓濾機、馬弗爐。

1.3 實驗步驟

實驗步驟如下 ：①二洗后的濾餅轉入提前加入底水的制漿槽進行制漿，所制得的漿料濃度控制在280~310 g/L，攪拌 25~35 min ；②將步驟①漿料轉入鹽處理槽，加入硫酸鈰溶液，攪拌 25~35 min ；③步驟②漿料中邊攪拌邊加入 KP 鹽，攪拌 1~1.5 h；④繼續邊攪拌邊加入 MgO 粉末，攪拌 1~1.5 h ；⑤將步驟④攪拌均勻的鹽處理漿料轉入filter press進行壓濾，除去多余的水分，得到濾餅 ；⑥將濾餅用螺旋轉入轉窯進行煅燒，得到高耐光性的鈦白粉粗品。

1.4 實驗數據及數據分析

將上述鈦白粉粗品進行研磨、表面處理、洗滌、干燥及氣流粉碎得到鈦白粉成品，將成品用于不同的涂料體系，檢測其耐光性，具體數據如下 ：

（1）水性涂料。①將水性涂料樣板放入 QUV中 300 、600、900、1 200、1 500 h，分別測其色 差數據。分析 ：由紫外光人工老化箱 300、 600、900、1200、1 500 h 照射后的色差可以看出， 本發明產品與對比樣比較，照射每個時間段的色 差均要好于對比樣，特別是 1 500 h 照射后，對比 樣的色差遠遠大于本專利的產品色差。本發明產品 完全用于水性涂料，并且遠遠好于對比樣。② 將水性涂料樣板放入 QUV 中 300、600、900、1 200、1 500 h，分別測其 60o 澤，數據如表 2。分析： 對比樣初始光澤與本發明產品六個樣的初始光澤近 似，照射 300 h 后數據偏差也不大，但照射 600h 后本發明產品光澤變化不大，略有降低，而對比樣 降低較多，說明本發明產品在光澤度上耐光性要遠 遠好于對比樣，可用于水性涂料，且耐光性較好。

（2）油性涂料。①將油性涂料樣板放入 QUV 中 300、600、900、1 200、1 500 h，分別測其色 差數據。分析 ：由紫外光人工老化箱 300、 600、900、1 200、1 500 h 照射后的色差可以看出， 本發明產品與對比樣比較，照射每時間段的色差 均要好于對比樣，特別是 900 h 照射后，對比樣的 色差開始明顯大于本專利的產品色差，1 500 h 照 射后，發明產品要明顯優越于對比樣。本發明產 品完全可以用于油性涂料。②將油性涂料樣板放入 QUV 中 300、600、900、1200、1 500 h，分別測 其 60o 光澤。分析 ：由上述數據可以 看出本發明產品制成油性涂料后在紫外光人工老化 箱照射后，光澤度變化不大，即使照射 1 500 h 后 光澤變化也不大。而對比樣經紫外光照射后，光澤 度明顯降低。本發明產品完全適用于油性涂料，并 且遠好于對比樣。

2 高耐光鈦白粗品制備的操作方式

2.1 案例分析一
根據高耐光鈦白粗品制備的工藝要求，需結合 實際特點要求，對鈦白粉進行研磨操作。要達到 350 目以上，篩選定小于 0.05% 的鈦白粉粗料。將 研磨后的鈦白粉粗料轉放入到包膜罐內，使用離子 水吸水處理，注意調節二氧化鈦的含量，控制在 280~350 g/L 之間。經過 1 h 的吸附操作處理，調 整 pH 值到 3~4 之間，升溫達到 40 ℃以上，再加 入一定量的 P2O5，控制操作步驟規范有效。經過 沉淀、過濾后，加入粉料質量在 1% 左右的有機硅， 進行包膜處理，得到鈦白粉制品。根據耐光鈦白粉 制備的操作方式，做好干燥，對溫度進行測定。二 氧化鈦是結晶類形態，屬于穩定狀態。在高溫條件
下進行轉換，重視鍛造制造的操作。金紅石是二氧 化鈦的結晶形態，其結構較為密實，與銳肽相比硬 度高、密度強。金紅石、銳肽型都屬于四方類結晶 體。不同的結晶格式在 X 射線圖像下不同。需要根據銳肽型二氧化鈦的延展水平，分析延展的角度 和范圍。金紅石的晶體細長，是屬于八面棱性。鈦 白粉作用下，在金屬氧化物半導體材料下，逐步吸 收釋放。鈦白粉紫外線光會變黃變暗，直接影響透 光性，聚合物存在不耐久性的情況。在鈦白粉研磨 操作過程中，獲取 325 目的粗料，篩選比例小于 0.05% 比例水平，獲取鈦白粉粗品漿液。經過研磨 后，鈦白粉粗料轉入到包膜罐中，用于去離子水稀 釋的處理，調整二氧化硅的含量在 280~350 g/L 之 間，獲取高耐光鈦白粗品制備的標準工藝方案。

2.2 案例分析二

氯化鋁在經過二氧化鈦的作用，獲取成品粉末， 經過去離子水作用，配置濃度為 400 g/L 比例的容 積。在整個包膜工藝的操作規范中，需要注意監測 漿液料的 pH 值，對整個包膜的工藝進行測定，確 定漿液料的 pH 值水平。使用強氧化鉀容積對漿料 進行調節，控制 pH 值達到 9.5，加絨檸檬酸鈉容 積溶液 100 g/L，控制比例二氧化鈦達到 0.5%，再 經過 30 min 的分散操作處理。再研磨后漿料加入 升溫的達到 65 ℃，對整個包膜進行穩定調控處理。 經過 90 min 后，加入 4% 比例的磷酸氫鈉容積， 調整硫酸鋁溶液中的三氧化二鋁比例為 90 g/L，確 保溶液漿料 pH 值在 6.5，經過 1 h 的熟化后，保證 磷酸鋁的密閉層覆蓋性。經過 45 min 后，加入 1% 比例的水溶制劑，水溶性硅酸容積的濃度控制在 100 g/L，維持漿料的 pH 值達到 8 以上，經過熟化 后 45 min 后，形成氧化后的硅鋁化合物。 經水溶性偏鋁酸鉀容積 5% 45 min 后，溶液融 合達到 200 g/L 后，質量濃度達到 15%，維持 pH 值在 7.5 范圍內，再經過熟化 90 min 后，形成氧 化鋁包覆層。經過氣化工序對比分析，使用 50 ℃ 去離子水作用，過濾電阻率為 15 000 Ω.cm 后，加 入 0.8% 比例的三乙醇胺有機制劑，經過高耐光裝 飾層的作用，可得到二氧化鈦顏料。在鈦白粉分散 秘制操作過程中，經過調整鈦白粉的耐光水平，可 調整輸送硅鋁化合物的包膜覆蓋水平，在氣粉工序 中增加含有胺類的物質，提高正表面的電位合理， 改善鈦白粉的高保留率。在特質生產工藝中，經過 二氧化鈦層壓制板的操作，可提升高耐光性、高白 度、高保留率水平，注意二氧化鈦使用的成本控制， 提高原料的綜合利用率，優化節能環保價值水平。

3 高耐光鈦白粉制備的應用與發展

未來高耐光鈦白粉的制備應用廣泛，在建筑、 裝飾、裝修、陶瓷、紡織、橡膠等多產業應用廣泛， 其高耐光性可以有效的提升產品的品質質量水平， 提高遮蓋力，提高白光度，減少沉淀和分散性，更 好的保證產品的穩定有效。 高耐光、高穩定實現了其加工產品的穩定，不 容易開裂、變色、變形、抗酸堿水平強，可以增強 產品的有效使用壽命。我國在高耐光鈦白粉的加工 工藝廣泛，但是部分行業發展存在技術應用缺陷不 足之處，需要結合具體工業工藝的情況，對加工工 藝方式、成本、效益、價值等進行評估，制定符合 鈦白粉裝飾體系建設的工藝操作思路，提升材料制 備的應用發展趨勢和建設要求，更好的調整現有的 規范操作流程，優化工藝研究思路和制備效果。

4 Conclusion

本文的具有高耐光性的金紅石型鈦白粉粗品的 制備方法，在鹽處理工序加入硫酸鈰，硫酸鈰經煅 燒后轉化為 CeO2，進入光活性點、封閉光火性點； 鈰鹽經高溫煅燒后更容易進入光活性點，從根本上 封閉光活性點，提高鈦白粉耐光性 ；在酸性條件下 （硫酸鈰溶液呈酸性），氧化鎂能較好的溶于水，起 到金紅石促進劑作用，同時能有效提高鈦白粉的白 度和亮度，得到的產品耐光性可以滿足客戶要求。

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