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碳酸钙替代钛白粉工艺制备方法分析

时间:2018-6-6 18:54:11 点击:10

  核心提示:钛白粉是迄今为止性能最好的白色无机颜料,广泛应用于涂料、塑料、油墨、造纸、橡胶、化学纤维和化妆品等领域。但是其昂贵的价格和近一年来价格大幅走高的态势让一些下游用户苦不堪言!钛白粉的颜料性能通过光学性能体现,其光学性能主要取决于二氧化钛粒子的表面性质,内核几乎不发挥作用,因此很研究人员和企业致力于开发...

钛白粉是迄今为止性能最好的白色无机颜料,广泛应用于涂料、塑料、油墨、造纸、橡胶、化学纤维和化妆品等领域。但是其昂贵的价格和近一年来价格大幅走高的态势让一些下游用户苦不堪言!

钛白粉的颜料性能通过光学性能体现,其光学性能主要取决于二氧化钛粒子的表面性质,内核几乎不发挥作用,因此很研究人员和企业致力于开发研究碳酸钙/钛白粉复合颗粒材料,以制备出高性能、低价格的钛白粉替代品。

机械力化学法是利用机械力作用使颗粒的物理化学性质发生改变,如晶粒尺寸改变,比表面积增大,晶体结构无序化,产生晶格畸变等。在这些物理化学作用促使颗粒表面活化的基础上,强化颗粒在相界面间的反应结合即可制备包覆型复合颗粒材料。

\ 1\

碳酸钙/钛白粉复合颗粒的制备

采用液相机械力活化的方法制备碳酸钙/钛白粉复合颗粒材料,其工艺流程如下:

图1 碳酸钙/钛白粉复合颗粒颜料制备工艺

该工艺的特点是:

  • 湿法超细研磨中形成的机械力化学效应可促进改性中间体的形成或直接促进碳酸钙与钛白粉之间的反应结合;

  • 在含水体系中碳酸钙表面呈羟基化特征,可与钛白粉形成具化学性质的牢固结合;

  • 重质碳酸钙湿法超细产物具有高度的分散性,可保证其以一次颗粒的形态参与改性。

这些因素都有益于碳酸钙/钛白粉复合白色颜料的制备和形成良好的产品性能。

\ 2\

复合颗粒颜料性能的影响因素分析

(1)碳酸钙细度对复合颗粒颜料性能的影响

表1 碳酸钙细度对复合颗粒颜料性能的影响

复合颜料

性能指标

碳酸钙粒度(-2μm含量)
2.3% 70% 80% 90%

遮盖力

g/m2

39.29 34.98 40.84 41.14

吸油量

g/100g

27.32 29.72 30.81 37.86

-2μm

含量%

82.78 88.60 94.83 94.77

d50

μm

1.01 0.97 0.99 1.00

结果表明:碳酸钙细度对复合颗粒颜料的性能有较大影响。

碳酸钙粒度的-2μm含量从2.3%(原料)提高至70%,复合颗粒颜料的遮盖力数值由39.29g/m2降至34.98g/m2,表明遮盖性能明显提高,而吸油量从27.32g/100g略增加至29.72g/100g。

碳酸钙细度增加至-2μm含量80%-90%时,效果又明显变差;故碳酸钙的细度应选择-2μm含量70%。

作者: 来源:粉体技术网

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