Способ получения пигментного диоксида титана Советский патент 1991 года по МПК C09C1/36 

(21). 4787175/26

(22) 29.01.90

(46) 23.12.91. Бюл. № 47

(72) А.А. Гузаирова, Л.М. Ленев.,

Н.А. Ситко,и Р.А. Почековский,

(53)667.622.118.22 (088.8)

(56)1. Авторское свидетельство СССР N° 604863. кл. С 09 С 1/36. 1978.

(54)СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИГМЕНТНОГО , ДИОКСИДА ТИТАНА

(57)Изобретение относится к способам получения пигментного диоксида титана. Цель изобретения - улучшение разбеливающей способности и диспергиру- емости пигмента. Поставленная цель достигается путем парофазного окисле.ния тетрахлорида титана кислородсодержащим газом в присутствии .хлоридов алюминия и кремния с последующим микроизмельчением полученного продук та в пароструйной мельнице в присутствии 20-30%-ного водного раствора аммиака и полиэтиленгидридсилоксана, который вводят в количестве 0,3 -% 0,6 мас.% к массе пигмента при массовом соотношении полиэтилгидридсил- оксан: аммиак 1: (0,3-0,4) в расчете на 100%-ные вещества. Предлагаемый способ позволяет получить пигментный диоксид титана, разбеливающая способность которого на .100т150 усл.ед. выше, чем у прототипа, с диспергиру- емостью, улучшенной по сравнению с прототипом на 3-4 мкм. 1 табл.

SS

Изобретение относится к способам получения пигментного диоксида титана, применяемого в лакокрасочной промышленности для производства эма- лей и красок.

Известны способы получения пигментного диоксида титана путем окисления тетрахлорида титана в паровой фазе кислородсодержащим газом в присутствии различных неорганических добавок.

Недостатком указанных способов являются низкие физико-химические свойства пигмента.

Известен способ получения пиг- : ментного диоксида титана путем парофазного окисления тетрахлорида1 титана кислородсодержащим газом в при- сутствии добавок неорганических соединений с последующим микроизмельчением в пароструйной мельнице в присутствии водного раствора аммиака, что позволяет снизить агрегацию частиц в пигменте и улучшить его оптические свойства 1.

Недостатком указанного способа являются недостаточно высокие разбеливающая способность и диспергируемость пигмента.(

1 Целью изобретения является улучшение разбеливающей способности и диспергируемости пигментного диоксида титана.

Поставленная цель достигается способом получения пигментного диоксида титана, включающим парофазное окисление тетрахлорида титана кислородсодержащим газом в присутствии

О

о о ю J

«л.

хлоридов алюминия и кремния с последующим микроизмельчением пигмента в пароструйной мельнице в присутствии водного 20-30%-ного раствора аммиака, причем в процессе микроизмель- чения вводят полиэтилгидридсилоксан (ПЭГС) в количестве 0,,6 мас.% к массе пигмента при массовом соотношении полиэтилгидридсилоксан:аммиак 1: (0,3-0,0 в расчете на 100%-ные вещества, а водный раствор аммиака используют в количестве 0,3-1,2мас.% к массе пигмента.

Поверхность частиц диоксида титана в присутствии аммиака приобретает основные свойства и благодаря этому обеспечивается химическое взаимодействие активного водорода молекул ПЭГС с основными центрами поверхности пигмента.

Химически адсорбированные молекулы ПЭГС благодаря расклинивающему дейст- вию обеспечивают эффективное микроизмельчение в пароструйной мельнице и улучшение разбеливающей способности пигмента.

Кроме того, адсорбция ПЭГС обуслав ливает гидрофобизацию поверхности частиц диоксида титана, лучшее совмещение со связующим и улучшение дис- пергируемости.

Оптимальное количество ПЭГС определено путем исследования процессов структурообразования и дисперсионного распределения пигмента в связующем.

Введение ПЭГС в количестве 0,3 0,6 мас.% по отношению к диоксиду титана соответствует образованию мономолекулярного слоя ПЭГС на поверхности частиц пигмента и обеспечивает максимальное улучшение его разбеливающей способности и диспергируемое™..

Введение ПЭГС в количестве менее 0,3 мае.% не обеспечивает образование мономолекулярного слоя и не дает жела1 емого эффекта (см.таблицу, пример 7).

Увеличение количества ПЭГС более 0,6 мас.% не приводит к дальнейшему улучшению свойств пигмента (пример 8) и поэтому нецелесообразно.

Основной характер поверхности част тиц диоксида .титана, необходимый для химической адсорбции ПЭГС, достигается путем напыления на поверхность частиц водного .П 30%-ного раствора аммиака в количестве 0, мас.% к массе пигмента.

0

5

Использование водного раствора аммиака в количестве менее 0,3 мас.% недостаточно для активации поверх- ности частиц и адсорбции оптимального количества ПЭГС, в- связи с чем, не происходит эффективного улучшения свойств пигмента (пример 11). Использование раствора аммиака в количесто ее более 1,2% не приводит к дальней шему улучшению свойств пигмента (пример 12).

Оптимальное соотношение ПЭГС: аммиак 1:(0,3-0,4) обеспечивает 5 химическую адсорбцию ПЭ.ГС и эффективность его влияния на качество лиг- мента. При изменении указанного соотношения в сторону уменьшения доли аммиака ухудшаются свойства пигмента (пример 9), а изменение соотношения в сторону увеличения доли аммиака свыше оптимального не приводит к дальнейшему улучшению свойств пигмента (пример 10).

Таким образом, только предлагаемая совокупность Признаков предлагаемого технического решения и экспериментально подтвержденные параметры приводят к достижению поставленной цели.

Существенность отличий предлагаемого технического решения от извест- ных способов заключается в усовершенствовании условий микроизмельче-, ния пигментного диоксида титана в присутствии аммиака и полиэтилгид- ридсилоксана в оптимальных количествах и при оптимальном соотношении с достижением лучших качественны показателей .

П р и м е р 1 (по предлагаемому способу). Парообразный тетрахлорид титана окисляют кислородсодержащим газом при 115|)°С в присутствии 2,5 масД хлорида алюминия и 0,3 мас.% хлорида кремния.

На полученный диоксид титана наносят распылением 0,5 мас.% водного 20%-ного раствора аммиака и проводят микроизмельчение в пароструйной мельнице при температуре пара 280-300°С и давлении 8-10 атм.

В процессе микроизмельчения в па роструйную мельницу вводят полиэтилгидридсилоксан в количестве 0,3 мас.% 5 к массе пигмента. При этом соотношение полиэтилгидридсилоксан:аммиак 1:0,3 в расчете на 100%-ные вещества.

0

5

0

5

0

Полученный пигмент имеет разбеливающую способность Г/50 усл.ед. и диспергируемость 12 мкм.

В примерах 1-12j приведенных в таблице, представлены данные по свойствам пигментного диоксида титана, обработанного по предлагаемому способу в присутствии различных количеств аммиака и полиэтилгидридсил- оксана (ПЭГС), в примерах 13-15 - по известному способу.

Из данных таблицы следует, что по сравнению с известным предлагаемый способ получения пигментного диоксида титана обеспечивает повышение разбеливающей способности на 100-150 усл.ед. и улучшение диспер- гируемости на 3-Ь мкм.

Внедрение разработанной технологии позволит получить пигмент высокого качества.

Формула изобретения

Способ получения пигментного ди- оксида титана, включающий парофазное окисление тетрахлорида титана кислородсодержащим газом в присутствии хлоридов алюминия и кремния с последующим микроизмельчением получениего поодукта в пароструйной мельнице в присутствии 20-30%-ного водного раствора аммиака, отличающйй- с я тем, что, с целью улучшения разбеливающей способности и диспергируемости пигмента, в процессе микроизмельчения вводят полиэтилгидридсил- оксан в количестве 0,3-0,6 масД к , массе пигмента при массовом соотношении полиэтилгидридсилоксан:аммиак

1«(0,3-0,1) в расчете на 100%-ные вещества.

По предлагаемому способу

По известному способу

Продолжение таблицы