無(wú)機包覆改性是鈦白粉生產(chǎn)過(guò)程中十分重要的后處理工序之一,在鈦白粉表面包覆Si、Al、Zr、Ce、Ti及Zn等水合氧化物,使其表面與介質(zhì)間形成一道屏障,可降低光催化活性,增強鈦白粉耐候性、分散性、抗粉化性等應用特性。
1、鈦白粉無(wú)機包覆改性方法
依據包覆氣氛差異,鈦白粉無(wú)機包覆可分為干法和濕法,其中濕法又包括煮沸法、中和法、碳化法。
?。?)干法
干法包覆是通過(guò)氣流載帶作用,采用噴霧法使一種金屬鹵化物吸附于鈦白粉顆粒表面,在過(guò)熱蒸汽等含水條件下水解,或在氧化條件下焙燒氧化。
該工藝流程短,設備成本低,易于連續自動(dòng)化操作。但其顆粒生長(cháng)速度快,過(guò)程控制難,產(chǎn)品穩定性差,限制了其應用。
?。?)煮沸法
在強加熱條件下,包覆劑水解,沉積于鈦白粉顆粒表面,形成包覆層。該工藝過(guò)程控制難,水解不完全,適應性差。
?。?)中和法
采用酸堿中和,在二氧化鈦顆粒表面持續反應成膜。包括加堿中和沉淀酸性包覆、加酸中和沉淀堿性包覆、酸性及堿性包覆劑共沉淀。
?。?)碳化法
將CO2氣體通入含有包覆劑的堿性鈦白粉懸浮液中,使包覆劑在二氧化鈦顆粒表面緩慢沉淀成膜。該工藝應用于Si-Al復合包覆,成膜更均勻,產(chǎn)品光穩定性強。
2、鈦白粉無(wú)機包覆改性工藝
根據包覆層成分差異,鈦白粉無(wú)機包覆可分為單元無(wú)機包覆和多元無(wú)機包覆。
?。?)Al2O3包覆
將鈦白粉制漿分散,以NaAlO2或Al2(SO4)3為包膜劑,Al2O3包覆量為鈦白粉質(zhì)量的1%-5%,采用并流法,控制反應pH及溫度,包膜時(shí)間為1-5h,熟化2h,得到鈦白粉包覆產(chǎn)品。
?。?)SiO2包覆
以Na2SiO3為包覆劑,采用并流法,維持pH為8-l0,包覆溫度為80-100oC,熟化1-3h。
?。?)ZrO2包覆
以Zr(SO4)2或ZrOCl2為包膜劑,維持pH為9-10,包覆溫度為50-70℃,包膜時(shí)間為1-5h,熟化1-3h。
?。?)SiO2-Al2O3包覆
曹洪清等采用一次共沉淀包覆,以硅酸鈉為硅源,以氯化鋁及偏鋁酸鈉為酸、堿性沉淀劑,得到了高分散、高耐候鈦白粉產(chǎn)品。
J.Lj等在pH=4.0、60℃條件下包覆SiO2,pH=8.0、60℃條件下包覆Al2O3,通過(guò)二次包覆得到致密性好的鈦白粉包覆SiO2-Al2O3產(chǎn)品。
?。?)ZrO2-Al2O3包覆
蘇振寧等利用二次包膜,在pH=5.0-6.5、50-90℃條件下包覆致密ZrO2膜,采用偏鋁酸鈉與硫酸鋁共沉淀形成氧化鋁膜,制備了具有較高光澤度、耐候性、白度及分散性的鈦白粉ZrO2-Al2O3復合包覆產(chǎn)品。
在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,應根據不同應用體系,采用合適的包覆劑配方,并不斷優(yōu)化鈦白粉包覆工藝參數,以提升產(chǎn)品適應性能。
培訓內容:
1.什么是粉體表面改性?
2.粉體有機化表面改性常用技術(shù)、設備和藥劑
3.粉體有機化表面改性的應用領(lǐng)域和效果分析
4.粉體無(wú)機包覆改性的工藝設計和參數控制方法
5.粉體無(wú)機包覆改性的應用領(lǐng)域和效果分析
6.粉體表面改性在工程塑料中的應用
7.粉體表面改性在汽車(chē)塑料中的應用
8.粉體表面改性在家電塑料中的應用
9.粉體改性設備用戶(hù)案例分析與現場(chǎng)交流參觀(guān)
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