Способ получения диоксида титана
Владельцы патента RU 2444550:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинский государственный педагогический университет" ГОУ ВПО "ЧГПУ" (RU)
Изобретение может быть использовано в лакокрасочной промышленности. Способ получения диоксида титана включает взаимодействие тетрабутоксититана с поверхностно-активным веществом и осаждающим компонентом - этиловым спиртом. В качестве поверхностно-активного вещества используют полиоксиэтилированное (7) гидрогенизированное касторовое масло или полиоксиэтилированный (10) изооктилфенол. Сначала смешивают тетрабутоксититан и поверхностно-активное вещество, после чего добавляют этиловый спирт с 4 об.% воды с последующим перемешиванием, выдержкой и образованием геля. Затем осуществляют прокаливание с постепенным нагревом до 300°С и выдержкой 50 часов. Изобретение позволяет получить диоксид титана со средним размером частиц 0,071-0,091 мкм с лессирующими свойствами, обеспечивающими глянец. 1 табл., 2 пр.
Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, в частности к производству художественных красок, лаков, глазурей, окрашиванию полимеров и др. Данное техническое решение позволяет получить диоксид титана со средним размером частиц 0,071-0,091 мкм с лессирующими свойствами, обеспечивающими глянец.
Известен способ получения диоксида титана (см. п. РФ. №2171228, кл. C01G 23/08, опубл. 2001 год), включающий взаимодействие растворимого сульфата титана в присутствии зародышей до образования водного оксида титана с последующим его прокаливанием.
В известном решении используется пигмент с размером частиц 0,17-0,32 мкм, который обладает хорошей укрывистостью, но не обладает лессирующими свойствами, обеспечивающими глянец и глубину цвета, которые необходимы для производства художественных красок, лаков, глазурей, окрашивания полимеров.
Технический результат от использования данного изобретения выражается в получении диоксида титана с лессирующими свойствами и размером его частиц 0,071-0,091 мкм, обеспечивающими глянец.
Технический результат достигается за счет того, что способ получения диоксида титана включает взаимодействие тетрабутоксититана с поверхностно-активным веществом и осаждающим компонентом - этиловым спиртом при их перемешивании, причем в качестве поверхностно-активного вещества используют полиоксиэтилированное (7) гидрогенизированное касторовое масло или полиоксиэтилированный (10) изооктилфенол, при этом сначала смешивают тетрабутоксититан и поверхностно-активное вещество, после чего добавляют этиловый спирт с 4 об.% воды с последующим перемешиванием, выдержкой и образованием геля, а затем осуществляют прокаливание с постепенным нагревом до 300°С и выдержкой 50 часов.
Пигмент получают с размером частиц 0,071-0,091 мкм при прокаливании 300°С и выдержке 50 часов, при этом при температуре ниже 300°С не достигается необходимая белизна пигмента, при температуре выше 300°С обнаруживается спекание частиц пигмента.
Техническая сущность данного изобретения заключается в том, что берут растворимое соединение титана - тетрабутоксититан, смешивают с поверхностно-активным веществом. Полученный раствор перемешивают с водным раствором этилового спирта с 4 об.% воды. Образовавшийся золь оставляют на несколько суток. За данное время образец проходит стадию геля, после чего подвергается прокаливанию с постепенным нагревом до 300°С и выдержкой 50 часов. В результате получают белый пигмент с лессирующими свойствами. В качестве поверхностно-активного вещества используют полиоксиэтилированное (7) гидрогенизированное касторовое масло и полиоксиэтилированный (10) изооктилфенол.
Техническая сущность данного изобретения поясняется примерами:
Пример 1.
Смешивают 3 мл тетрабутоксититана с 1,8 мл поверхностно-активного вещества (полиоксиэтилированное (7) гидрогенизированное касторовое масло). Полученный раствор перемешивают, после чего заливают 20,1 мл этилового спирта с 4 об.% воды. Образовавшийся золь оставляют на 10 суток. За данное время образец проходит стадию геля, после чего подвергается прокаливанию в муфельной печи с постепенным нагревом до 300°С и выдержкой 50 часов.
Как было установлено методом ренттенофазового анализа (ДРОН 3-М) по ширине пиков рентгеновских максимумов, продукт имеет размер частиц 0,071 мкм. Полученные расчеты были подтверждены данными сканирующей электронной микроскопии (Jeol JSM 6460 LV).
Пример 2.
Раствор приготовляется таким же образом, как описано в примере 1, кроме того, что в качестве поверхностно-активного вещества выступает полиоксиэтилированный (10) изооктилфенол. Прокаливание образца осуществлялось также при условиях, аналогичных приведенным в примере 1.
Как было установлено (рентгенофазовый анализ ДРОН 3-М, сканирующая электронная микроскопия Jeol JSM 6460 LV), размер частиц составил 0,091 мкм.
При проведении синтеза по примеру 1, но без добавления поверхностно-активного вещества лессирующие свойства отсутствовали и не обеспечивался глянец.
Свойства пигментов, полученных предлагаемым способом, в том числе и пигментов, полученных по примерам 1 и 2, и сравнительная характеристика заявляемого изобретения с прототипом представлены в следующей таблице.
| Таблица по улучшению показателей: | ||
| Показатель | Прототип | Предлагаемый образец |
| Размер частиц | 0,17-0,32 мкм | 0,071-0,091 мкм |
| Технологический процесс (процесс производства) | Многостадийный, долговременный, требует разнообразия химических реактивов | Трехстадийный, требует меньшего разнообразия реактивов |
| Вид получаемого пигмента | Укрывистый | Лессирующий |
Из данных таблицы следует, что по сравнению с известным, предлагаемый способ получения пигментного диоксида титана обеспечивает получение в 2-3 раза меньших частиц вещества, что придает пигменту лессирующие свойства и позволяет получить глянец и глубину цвета, необходимую для производства художественных красок, лаков, глазурей, окрашивания полимеров.
Способ получения диоксида титана, включающий взаимодействие тетрабутоксититана с поверхностно-активным веществом и осаждающим компонентом - этиловым спиртом при их перемешивании, отличающийся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют полиоксиэтилированное (7) гидрогенизированное касторовое масло или полиоксиэтилированный (10) изооктилфенол, при этом сначала смешивают тетрабутоксититан и поверхностно-активное вещество, после чего добавляют этиловый спирт с 4 об.% воды с последующим перемешиванием, выдержкой и образованием геля, а затем осуществляют прокаливание с постепенным нагревом до 300°С и выдержкой 50 ч.
