Способ поверхностной обработки пигментной двуокиси титана Советский патент 1981 года по МПК C09C3/06 

Изобретение относится к производству пигментной двуокиси титана, в частности к технологии ее поверхностной обработки, обуславливакнцей . возможность использования пигмента для изготовления алкидных эмалей. Известен способ поверхностной обработки пигментной двуокиси титана путем двухкратного введения в ее сус пензию последовательно раствора сшш к лта натрия и щелочного раствора сол алюминия при поддержании рН во время всего процесса .на уровне 5-9 } Недостатками данного способа являются невысокие пигментные показатели, обработанного продукта по разбеливающей способности, маслоемкости диспергируемости, что обусловлено вы соким содержанием модифицирующих добавок и неравномерностью их осаждения на поверхности пигмента. Известен также способ поверхностной обработки двуокиси титана соедин ниями кремния, цинка или алюминия, согласно которому в суспензию пигмента последовательно вводят силикат щелочного металла в виде раствора « жидкого стекла (удельный вес 1,09 г/см в количестве 0,8% SIOj затем раствор сульфатов алюминия и/шш цинка с концентрацией соответственно 4/6 г/л 6,9 г/л ZnO до содержания ихокислов 2,0 и 0,3%, после чего суспензию последовательно нейтрализуют раствором соды и раствором едкого натра до рН 6,5-7,1 с последующей фильтрагщей, промывкой, сушкой и микроизмельчением отделенного эсадка 2. Heдocтafкoм данного способа является плохая диспергируемость пигмента в алкидном связующем и его высокая фотохимическая активность, что обусловлено, в частности, неравномерным осаждением модифицирующих гидроокисей на поверхности пигмента. Цель изобретения - улучшение диспер- гируемости пигментной двуокиси тита-. 38 на и снижение ее фотохимической активности. Поставленная цель достигается способом поверхностной обработки пиг ментной двуокиси титана для алкидных эмалей путем введения в ее суспензию при 50-70 С раствора водорастворимой соли кремния, нейтрализации суспензии минеральной кислотой в три стади при снижении рН до 8,8-9,2,7,8-8,1 и 6,9-7,2 и выдержкой 10-20 мин соответственно после каждой стадии последующего введения в реакционную суспензию раствора водорастворимой соли алюминия и/или цинка с обеспечением общего количества введенных модификаторов в расчете на окислы 2-5% к двуокиси титана, фильтрации ее, промывки отделенного осадка, его сушки и микроизмельчения. Указанный процесс ступенчатой нейтрализации необходим ввиду многостадийности про текания процесса гидролиза силиката натрия с образованием первичных дисперсных частиц при ,0 и степени гидролиза 40-50%, дальнейшей полимеризации этих частиц при ,0 и степени гидролиза 60-70% и конденсации кремневой кислоты при рН 7,0 и степени гидролиза 80-85%. Поэтому соответствующая ступенчатая нейтрализация при повышенной температуре 5070 С с указаннойвыдержкой после каждой стадии позволяет стабилизировать состав осадка на каждой ста дии, повысить его дисперсность и обес печивает равнрмерное его распределение на частицах двуокиси титана. При выдержке меньше 10 мин не происходитвыравнивания значения рН во всем объеме нейтрализации. При более 20 ми понижается производительность участка нейтрализа:ции. При ниже не происходит полного покрытия частиц пигмента гидроокисью алюминия, что сказывается на диспергируемости и фотохимической активности пигмента. При повышении температуры выше на поверхности частиц пигмента образуется рыхлый слой состоящий в основном из окиси кремния, который повьш1ает фотохимическую активность пигмента. Пример. К суспензии двуокиси титана рутильной модификации с концентрацией 100 г/л TiOjj при бсРс добавляют раствор силиката натрия с концентрацией 50 г/л StO в количестве, необходимом для осаждения на двуоки и титана 1% StOjj. Затем проводит ступенчатую нейтрализацию суспензии серной кислотой с концентрацией 100 г/л N2804 до рН/«9,8 и 7 с выдержкой при перемешивании по 15 мин после достижения каждого из указанных значений рН. После последней выдержки при рН 7 добавляют раздельно растворы сернокислых солей цинка с концентрацией 50 г/л ZnQ и алюминия с концентрацией 50 г/л А в количествах, необходимых для осаждения на двуокиси титана 0,3% ZnO и 2% А,0л,. перемевшвают суспензию 20 мин, после чего проводят нейтрализацию раствором соды HaytO- no рН 4,5; вновь перемешивают 20 мин и окончательную нейтрализацию раствором NaOH до рН 6,5-7,0. После перемешивания 20 мин суспензию фильтруют, промывают, осадок сушат при и измельчают на воздухоструйной мельнице. В таблице приведены сравнительные данные по диспергируемости и фотохимической активности пигментной двуокиси титана, обработанной предлагаемым и известным способами при различньк; условиях осаждения.

Известный

SiOj. 0,8 А120з2,0 В одну стадию

ZnO 0,3до рН 6,5-7,1

40

1,00

Продолжение таблицы