Способ поверхностной обработки пигментной двуокиси титана

 

8) А.А. Гузаирова, В.Ф. Носач, В.А.Тюстин, Т.П.Ренич, (72) Авторы

{54) СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ПИГМЕНТНОЙ

ДВУОКИСИ ТИТАНА

Изобретение относится к производству пигментной двуокиси титана, в частности к технологии ее поверхностной обработки, обуславливающей возможность использования пигмента для изготовления алкидных эмалей.

Известен способ поверхностной обработки пигментной двуокиси титана путем двухкратного введения в ее суспензию последовательно раствора силик:-:та натрия и щелочного раствора соли 1 алюминия при подцержанни рН во время всего процесса .на уровне 5-9 (I ).

Недостатками данного способа являются невысокие пигментные показатели, обработанного продукта по раз- 15 беливающей способности, маслоемкости, диспергируемости, что обусловлено высоким содержанием модифицирующих добавок и неравномерностью их осажде26 ния на поверхности пигмента.

Известен также способ поверхностной обработки двуокиси титана соединениями кремния, цинка или алюминия, 2 согласно которому в суспензию пигмента последовательно вводят силикат щелочного металла в виде раствора жидкого стекла (удельюай вес 1,09 г/см в количестве 0,8Х S302, затем раст" вор сульфатов алюминия и/или цинка с концентрацией соответственно

4/6 г/л А3>0> и 6,9 г/л Zn0 до содержания ихвокислов 2,0 и О,ЗЙ, после чего суспензию последовательно нейтрализуют раствором соды и раствором едкого натра до рН 6,5-7,3 с последующей фильтрацией, промывкой, сушкой и микроизмельчением отделенного осадка (2).

Недостатком данного способа является плохая диспергируеместь пигмента в алкидном связующем и его высокая фотохимическая активность, что обус" ловлено, в .частности, неравномерным осаждением модифицирующих гидроокисей на поверхности пигмента.

Цель изобретения — улучшение диспер гируемости пигментной двуокиси тита85496

1,00

40 до рН 6,5-7,1

Zn0 О,З

3 на и снижение ее фотохимической активности.

Поставленная цель достигается способом поверхностной обработки пигментной двуокиси титана для алкидных

5 эмалей путем введения в ее суспензию при 50-70 С раствора водорастворимой соли кремния, нейтрализации суспензии минеральной кислотой в три стадии, при снижении рН до 8,8-9,2,7,8-8,1 и 10

6,9-7,2 и выдержкой 10-20 мин соответственно после каждой стадии йоследующего введения в реакционную суспензию раствора водорастворимой соли алюминия и/или цинка с обеспе- 15 чением общего количества введенных модификаторов в расчете на окислы

2-5Х к двуокиси титана, фильтрации ее, промывки отделенного осадка, его, сушки и микроизмельчения. указанный gp процесс ступенчатой нейтрализации .необходим ввиду многостадийиости протекания процесса гидролиза силиката натрия с образованием первичных дисперсных частиц при рН 9,0 и степени 25 гидролиза 40-50%, дальнейшей полимеризации этих частиц при рН 8,0 и степени гидролиза 60-70% и конденсации кремневой кислоты при рН 7,0 и степени гидролиза 80-85Х. Поэтому 30 соответствующая ступенчатая нейтрализация при повышенной температуре 5070 С с указанной:выдержкой после каж9 дой стадии позволяет стабилизировать состав осадка 5102 пН О на каждой ста- 35 дии, повысить его дисперсность и обеспечивает равномерное его распределе" ние на частицах двуокиси титана. При выдержке меньше 10 мин не происходитвыравнивания значения рН во всем 40 объеме нейтрализации. При более 20 мин понижается производительность участка нейтрализации.

При ниже 50 С ие происходит полного покрытия частиц пигмента гидро- 45

Известный

Si0ä 0,8 А1 0 2,0 В одну стадию

4 окисью алюминия, что сказывается на диспергируемости и фотохимической акТаВНосТН пигмента. При повышении температуры выше 70 С на поверхности час0 тиц пигмента образуется рыхлый слой> состоящий в основном as окиси кремния, который повышает фотохимическую активность пигмента..

Пример. К суспензии двуокиси титана рутильной модификации с концентрацией 100 г/л Т10< при 60ОС добавляют раствор силиката натрия с концентрацией 50 г/л S10g в количестве, необходимом для осаждения на дву" окиси титана 1Х Si0 . Затем проводят ступенчатую нейтрализацию суспензии серной кислотой с концентрацией

100 г/л Н 50,1. до рНл 9,8 и 7 с выдержкой при перемешивании но 15 мнн после достижения каждого из указанных значений рН. После последней выдержки при рН 7 добавляют раздельно растворы сериокислых солей цинка с концентрацией 50 г/л Zn0 и алюминия с концентрацией 50 г/л А1 0 в количествах, необходимых для осаждения на двуокиси титана О,ЗХ ЕпО и 2%А О,. перемешивают суспензию 20 мин, после чего проводят нейтрализацию раствором соды Na CO y до рН 4,5увновь перемешивают 20 мин и окончательную нейтра" лизацию раствором МаОН до рН 6,5-7,0 .

После перемешивания 20 мин суспензию фильтруют, промывают, осадок сушат при 110 С и измельчают на воздухоО струйной мельнице.

В таблице приведены сравнительные данные по диспергируемости и фотохимической активности пигментной двуокиси титана, обработанной предлагаемым и известным способами при различных, условиях осаждения.

Продолжение таблицы

854966

1,42

S !OS 0,8 А! 0 2,0

Si0 0,8 ХпО 0,3

Предлагаемый

5i0g 1,0 А! 0 2,0

ZnO 0,3

45

l,23

В три стадии

0,85

25 до рН 8,2-9,2

7,8-8,1

6,9-7,2

° I

0,7

SiO 1,0 ZnO 0,3

3!О 1,0 А! О 3,0

В две с,тадии

1 !02 0,5 А!201,5

0,76

20 П

И

0,64

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 6827/34 Тирах 684 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ухгород, ул. Проектная, 4

Из таблицы следует, что данное изобретение обеспечивает улучшение диспергируемости пигментной двуокиси титана в 1,6-2,3 раза и фотохимической активности на 20-30Х. 33

Технико-экономическое преимущество изобретения определяется увеличением срока службы лакокрасочяюх покрытий за счет использования в них предлагаемого пигмента с улучшенны- . "© ми физико-техническими показателями.

1. Способ поверхностной обработки пигментной двуокиси титана, включающий последовательное введение в суспензню пигмента растворов водорастворнмых солей кремния и цинка и/или

-алюминия, нейтрализацию ев, последующую фильтрацию, промывку отделенного . при этом осадка, его сушку и микро иэмельчейие, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения диспергнруемости и снижения фотохимической активности целевого продукта, нейтрализацию суспензии проводят минеральной кислотой при 50-70 С после

Ф введения соли кремния в три стадии при снижении рИ до 8,8-9,2, 7,8-8,1 и 6,9-7 ° 2 и с выдержкой 10-20 мин соответственно после каждой стадии.

2 Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем,.что соли кремния, и цинка и/нли алюминия вводят в количестна 2-5Х в расчете на сумму окислов в двуокиси титана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США I 3897291, кл. 106 300, опублик. 1975.

2. Технологический регламент производства двуокиси титана Ф 182-74. Крымский завод пигментной двуокиси титана, 1974.