Способ получения титанового пигмента с алюмосиликатным покрытием Советский патент 1979 года по МПК C09C1/36 

1

Изобретение касается получения пигментов на основе двуокиси титана. Оно может использоваться.в лакокрасочной промышленности.

В настоящее время для придания двуокиси титана улучшенных пигментных и физико-модифицированных свойств широко практикуется модификация ее различными неорганическими. соединениями и, в частности, соединениями алюминия и кремния . При этом обработка последними предусматривается в этом случае для придания пигменту, преимущественно, повышенной атмосферостойкости,красящей способности и укрывистости.

Известен способ получения модифицированного титанового пигмента путем обработки двуокиси титана хл ридами алюминия и кремния в процессе ее получения сжиганием тетрё1хлорида титана в газовой фазе 2.

Однако такой способ сложен в технологическом исполнении и достаточно энергоемок.

Известен способ получения титанового пигмента с алюмойиликатным покрытием путем нанесения на частицыдвуокиси титана двухслойного покры-

тия сначала из двуокиси кремния в количестве 3-10 вес.% относительно основы двуокиси титана осаждением КЗ раствора силиката натрия в присутствии минеральной кислоты, например серной, а затем из окиси алюминия в количестве 0,5-5 вес.% осаждением из раствора алюмината натрия.После обработки полученный пигмент отфильтровыва19Т, промывают и сушит при 120°С, и микроизмельчают 3.

Однако невысокая стойкость полученного титанового пигмента к мелению и выцветанию при атмосферном воздействии снижает долговечность использования пигмента,

Цель изобретения - повышение стойкости титанового пигмента с алюмосиликатным покрытием к мелению.

Это достигается предлагаемым способом получения титанового пигмента с алюмосиликатным покрытием, заключающимся в том, что на частицы двуокиси титана наносят двухслойное покрытие сначала из двуокиси кремния в количестве 3-10 вес.% относительно основы двуокиси титана осаждением из раствора силиката натрия в присутствии минеральной кислоты, а затем из окиси алюминия в количестве 0,53 вес.% осаждением из раствора алюми ната натрия, после чего на полученный пигмент с алюмосиликатным покры.тием дополнительно осаждают сначала аморфную двуокись кремния в количестве 0,5-15 вес.%, а затем окись алюминия в количестве 0,5-11 вес.% при условии осаждения двуокиси кремния при ЗО-ЭО С с последующей выдерж кой полученной суспензии при этой температуре в течение 30 мин. Отличие данного способа состоит в том, что На указанный титановый пигмент с алюмосиликатным покрытием дополнительно осаждают сначала амор ную двуокись кремния в количестве 0,5-15 вес,%, а затем окись алюмини в количестве 0,5-11 вес.%, причем осаждение двуокиси кремния проводят при 80-90°С с последующей выдержкой полученной суспензии при этой температуре в течение 30 мин. , Предлагаемый способ обеспечивает получение титанового пигмента с алюмосиликатным покрытием с повышенной устойчивостью к мелению, предвосходя щую устойчивость по данному показателю известного аналогичного пигмента йолее чем в 1,5 раза. При чем по.рьлшенную устойчивость к мелению и вы цветанию предлагаемый пигмент сохра няет, в течение 24 месяцев, в то вре мя как известный пигмент сохраняет срок службы в лакокрасочных компози циях лишь в течение 14 месяцев. При осуществлении предлагаемого способа базовый пигмент из двуокиси титана может быть получен путем высокотемпературного парофазного окис ления Ti СЕ , парофазного гидролиза Ti се или путем гидролиза сернокислых растворов, содержащих пигмент. Причем продукт сернокислотного гидролиза промывают и отжигают .перед последующим модифицированием соединениями алюминия-и кремния. При осаждении последн11х суспензия переманивается для обеспечения равномер ности условий по рН. В качестве кремний и алюминийсодержащих соединений для обработки пигмента, используют по предлагаемому изобретению водорастворимые сили каты натрия с весовым отнопением SiO2Na O; равным 1,6-3,75, и концен раций 32-54%, соли алюминия и растворимый глинозем. Для создания кислой ср-еды вводят в процессе минерал ные кислоты ЯСб, , НЫОз или HjPO или соединения, гидролизуемые с образованием кислоты, например TiOSO. или TiC6 ., КИСЛОТа и силикат могут добавляться одновременно до создания рН примерно 7,5. При осаждении окиси алюминия во внутреннем и внешнем покрытии поддерживается среда с рН примерно 4-9 После обработки предлагаемым спо ..собом пигмент извлекгдат с помощью известных приемов, включая нейтралиьгщию суспензии, фильтрацию, промывку, сушку и по необходимости микроизмельчение. Пример 1.. 3000 г двуокиси TiOg суспендируют в воде до концентрации 300 г/л. Полученную суспензию нагревают до и доводят ее рН до 9,5 добавлением 50%-ного водного раствора гидроокиси натрия. После этого в суспензию постепенно при перемешивании добавляют раствор силиката натрия с весовым соотношением SiOj/NagO; равным3,25, и с концентрацией 400 г в количестве 6 вес.% к TiO в пересчете на SiOo в добавляемом растворе. Затем к сус,пензии при поддерживании температуры около добав.пяют в течение окапо 1 ч 10 вес.% водного раствора HjSO. до рН суспензии 7,3. После этого к суспензии добавляют дополнительное количество описанного раствора силиката натрия до рЯ 6-7 при о.цновременном введении в суспензию 96%-ной HgSO., и выдерживают суспензию в этих условиях в течениеi 30 мин. После выдержки к суспензии одновременно добавляют 96%-ную серную кислоту и раствор алюмината натрия, содержащий 383 г/л , в количестве 3,00 вес.% к TiO, в пересчете на до придания рЯ суспензии величины порядка 6-8. Затем к суспензии добавляют вновь указанный раствор силиката натрия в количестве 2,0 вес,% при поддержании -ензии при рЯ 8-9 за счет одновре;к .ioro добавления 50%-ной . . .Процесс осаждения двуокиси кремния осуществляют при 90°С при выдержке суспензии 30 мин. После этого .к суспензии добавляют дополнительное, количество алюмината натоия в расчете на к Ti Oj 1 вес.% и обеспечивающего рН суспензии 8-9, суспензию нагревают 30 мин при 90°С и доводят рН ее долх7 . Обработанный пигмент извлекают фильтрацией, промывают, сушат при температуре около 120с и микроизмельчают. Полученный титановый пигмент с двойным алюмосиликатным покрытием имеет растворимость в серной кислоте 1,2, укрывистость пигмента по водоэмульсионной краске, содержащей 0,36 кг/л TiO, около 0,19 кг/л силикатных наполнителей и около 0,20 кг/л винилакрилового клееподобного связующего и измеренная на рефлектометре, составляет 99 ед. внутри помещения и 107 ёд. вне помещения и интенсивность окрашивания 108, Степень меления пигмента определяют по показателю выцветания краски на основе данного пигмента, содержащей 4В г TiO, 6 г синего органического пигмента, 120 г алкидной смолы, 36 г органического растворителя, кипящего в диапазоне 160193 с, 36 г ксилола и 1,35 г нафтенатных осушителей (24% РЬ, 6% Со и 6% Мп) на спектрофотометре. Показатель окисления испытуемого пигмента при экспозиции его в течение 24 ме сяцев составил величину порядка 3436. Известный пигмент уже после 14 ме сяцев имел показатель меления не более 21. Пример 2. Суспензию TiOg с концентрацией 300 г/л подвергают последовательно обработке силикатом и алюминатом натрия аналогично примеру 1, но при услсг/;1И использования на первом этапе ссаждения силика та натрия с концентрацией 200 г SiOy, добавления 5%-:.ого раствора HjSO4 в течание 2 ч, вгзедение алюмината натрия на перасм этапе в количестве 1,0 вес.% к TVOg, а на втором этапе осаждения - силиката натрия в ксхличестве 4,0 вес,% и алюмината нат рия 1,0 вес,% в пересчете на соответ ствующие окислы SiO AeaOj. Полученный пигмент имеет в основном показат.ели, аналогичные описанно му в примере 1, и в частности, показатель меления с выдержкой .в Течение 25 месяцев равен .34, изобретения Способ получения титанового пигмента с алюмосиликаткым покрытием, включающий нанесение на частицы двуокиси титана двухслойного покрытия сначала из двуокиси кремния з количестве 3-10 вес.% относительно основы двуокиси титана осаждением из раствора силиката натрия в присутствии минеральной кислоты, а затем из окиси .алюминия в кол}гч:естве 0,05,5 вес.% осаждением из раствора алк лината натрия,о тличающийся тем, что, с целью повышения стойкости пигмента к мелеиню, на указанный титановый пигмент с алюмосиликатным покрытием дополнительно осаждают сначала аморфную двуокись кремния в количестве 0,5-15 вес.%, а затем окись алюминия в количестве 0,5-11 вес,%, причем осаждение двуокиси кремния проводят при 80-90С с последующей выдержкой полученной суспензии при этой температуре в течение 30 мин. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Великобритании 1106052, кл. С 1 А, 13.03.68. 2.Патент ФРГ № 1188749, кл. 22 f 7, 18.11.65, 3.Патент США № 359.1398, кл. 106-300, 06.07.71.