Способ получения белого пигмента Советский патент 1981 года по МПК C09C1/36 

1

Изобретение относится к технологии получения белых пигментов, используемых в лакокрасочной промышленности для приготовления красок и эмалей .

Известен способ получения белого пигмента, содержащего Т i 0, S i Oj CaO и BaSO путем осаждения из кислого раствора титанилсульфата, содержащего ионы кальция и кремния щелочным раствором, содержащим ион бария, с последующей фи- 1ьтрацией и прокаливанием l .

Однако данный способ достаточно длительный, многостадийный, поскольку содержит много трудоемких операций по подготовке исходного раствора титанилсульфата из ильменитового концентрата, измельчение последнего, сульфаризацию, отделение сопутствующих при:.ее аи. Кроме того, этот спйсоб требуй;г расхода щелочи NaOH и последующей тщательной отмывки осажденного продукта.

Известен также способ получения белого пигмента на Основе двуокиси титана путем термообработки ее в смеси с гашеной известью в присутствии кремнеземсодержащего компонента в атмосфере,насыщенной водяными пара2

ми, при давлении 8 атм и 175-600-с в течение 2-12 ч 2 .

Недостатком способа является длительность и достаточная сложность вследствие необходимости проведения процесса под давлением.

Цель изобретения - интенсификация процесса получения белого пигмента.

Поставленная цель достигается тем,

0 что в способе получения белого пигмента на основе двуокиси тирана путем термообработки ее в смеси с гашеной известью и кремнеземсодержащим компонентом, в качестве последнего

5 используют перлит и процесс ведут при 900-1200с в окислительной атмосфере при содержании кислорода 16-18%.

Кроме того, двуокись титана, га0шеную известь и перлит берут в весовом соотношении 9-14:1-3:5-8.

Предлагаемый способ осуществляют в твердой фазе во вращающейся печи типа клинкерной, футерованной огне5упором на основе двуокиси циркония при указанной выше температуре в окислительной атмосфере при содержании кислорода 16-18%, создаваемой за счет продувания нагретого воздуха

0 в течение 30-60 мин. Пример 1. 45 кг двуокиси т тана марки Р-02 смешивают с 40 кг п лита и 15 кг гашеной извести. Полученную шихту подверг.ают термообработ ке при 1200°С во вращающейся печи т па клинкерной в окислительной атмос фере в течение 30 мин. После обжига получают белый пигмент с размером частиц 50-70 мкм.содержащий,масс.% Т102. 47,4; СаО. 12,6; 5162 34; А62.05 б. Пигмент подвергают размолу на струйной мельнице до получения продукта с размером частиц 0,3 мкм. Пример 2. 50 кг двуокиси титана марки Р-02 смешивают с 40 кг перлита и 10 кг гашеной извести. По лученную шихту обрабатывают во вращающейся печи при 1110°С в окислительной атмосфере в течение 40 мин и далее подвергают размолу, как и в примере 1. Полученный пигмент имеет следующий состав, масс.%: Ti02 52; СаО 7,7; Si02 34,3; и Ае20з 6. Пример 3. 70 кг двуок11си титана марки Р-02 смешивают с 25 кг перлита и 5 кг гашеной извести. Полученную шихту обрабатывают во вращающейся печи при 900°С в окислитель ной атмосфере при содржании кислорода 18% в течение 60 мин. Полученный пигмент подвергают размолу, как в примере 1. Полученный пигмент имеет следующий состав, масс.%: Тi02 71,5; СаО 3,8; 5102 18,7; и Малярно-технические свойства полученньах белых пигментов в сравнении с двуокисью титана марки Р-02 представлены в табл. 1. Как видно из данных, приведенных в табл. 1, предлагаемый белый пигмент соответствует по основным маляр но-техническим свойствам двуокиси ти тана марки Р-02, а по белизне и разбеливающей способности превосходит его. Это подтвержают результаты испытания эмалей, содержащих предлагаемый пигмент. Результаты испытаний эмали ПФ 115 белого цвета, в которой рутил полностью заменен пигментом, полученным по примеру 2,- в сравнении с серийной эмалью, содержащей рутил марки Р-02, приведены в табл. 2. Как видно из приведенных данных, эмаль ПФ-115 белая, содержащая синтезированный белый пигмент, полностью соответствует требованиям ГОСТ 6468. Исследования светостойкости пигментных покрытий в аппарате искусственной погоды ИПК-3 в течение 500 ч показали, что устойчивость блеска покрытий ПФ-115, содержащих предлагаемый белый пигмент в 2,7 больше, чем у покрытия ПФ-115 белого, содержащего рутил. Кроме того покрытия с предлагаемым белым пигментом желтеют меньше, чем покрытия содержащие рутил . При испытаниях на влагоустойчивость в гидростате марки Г-4 при 40°С и относительной влажности воздуха 9812% в течение 720 ч и испытаниях на тропикоустойчивость по режиму Тропики 1 по ГОСТ 15157-59 покрытия на основе эмали, содержащей предлагаемый пигмент, имеют более высокие защитные свойства и коррозионную устойчивость в сравнении с покрытиями на основе эмали, содержащей рутил. Предлагаемый способ позволяет интенсифицировать процесс получения белого пигмента за счет сокращения более чем в 2 раза его длительности и упростить его исполнение ввиду исключения необходимости применения повышенного давления. Белый пигмент, полученный предлагаемым способом, имеет высокие пигментные показатели, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 9808-25 на высококачественный белый пигмент - двуокись титана марки РО-2.

Белизна, усл. ед.

Содержание воды, %

по ГОСТ 21119-1-75

Содержание водорастворимых солей, % по ГОСТ 21119-2-75

рН водной вытяжки

по гост 21119-3-75

Таблица

98

96

98

0,2 0,2 0,2

0,1 0,1 0,2 7 7, 3 7

Маслоемкость, г масла

на 100 г пигмента

по ГОСТ 21119-8-75

Укрывистость в пересчете на сухой пигмент, г/м2 по ГОСТ 8784г-75

Остаток после мокрого

просева на сите с сеткой

0045% по ГОСТ 21119-4-75

Разбеливающая способность, усл. ед.

Соответствует

Внешний вид пленки Вязкость по ВЗ-4, с исходная рабочая Степень разбавления Содержание нелетучих веществ, % Степень перетира, мк 2 Укрывистость, г/м Время высыхания при температуре 2Qt2C до степени 1 до степени 3 Блеск, % Твердость, усл. ед. через 24 ч через 48 ч после термостаре при 60°С в течен 120 ч

Продолжение табл. 1

2525

25

4040

40

0,03 0,030,03

1750 17501700

Таблица

Гладкая, однооответствуетродная, без расслаивания, оспин, потеков, морщин и постороннихвключений. Допускается незначительная . шагрень Не менее 80 28-30 Не более 20 Не-более 25 Не более 100 Не более 12 Не более 24 Не менее 50 Не менее 0,25 Не нормируется Не нормируется

Изгиб покрытия, мм посл термостарения при 60®С в течение 120 ч

Прочность пленки при ударе, кгс.см

Стойкость пленки к действию воды

Стойкость пленки к действию 0,5% р-ра мокяцего вещества

Способность шлифоваться

Формула изобретения 1. Способ получения белого пигмен та на основе двуокиси титана, включающий термообработку ее в смеси с гашеной известью в присутствии кремнеземсодержащего компонента, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, в качестве кремнеземсодержащего компоненi a используют перлит и процесс ведут при 900-1200°С в окислительной атмосфере при содержании кислорода 16-18%

Продолжение табл. 2

1 1

Не более 1

Не нормируется

50

Не менее 40

Без изменений не менее 2 ч

изменений

Без изменений изменений 15 мин

Должна допускать шлифовку

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.ПатентСША № 5701828, кл. 423-598,31.10.72.