[编者按]在合适的条件下，用氧化铝、能提供单价阴离子的氧化锆和磷酸盐对二氧化钛颜料进行湿法处理，从而改善二氧化钛的光泽和耐久性、�br />
　　1 引言

　　二氧化钛(TiO2)作为一种颜料，以其良好的光泽和耐久性在涂料、塑料生产中起了重要的作用。目前已有许多研究致力于此、�br />
　　市场上生产的TiO2�?种结晶的聚集状物质，即采用氯化法和硫酸法生产的金红石� TiO2和采用硫酸法生产的锐钛型TiO2。锐钛型和金红石型TiO2的差别不仅在于它们的晶体结构，也在于其类型和表面积大小以及因不同的生产方法而存在的杂质。这些杂质能够引起颗粒结块，影响粒径分布，最终影响颜料的光泽和耐久性、�br />
　　以前主要�?种技术对TiO2行表面处理：�?种是在TiO2形成之前或形成期间加入不同的化学物质以预防TiO晶粒的不规则成长和聚�?影响最终产品的光泽和耐久�?;�?种是在颜料生产之后处理TiO2。如用无机化合物包覆即通过湿法处理来改进TiO2颜料的光泽和耐久性。有代表性的是将水合氧化物从金属盐溶液中沉淀到TiO2上、�br />
　　这些湿法处理方法能够获得光泽更好、更耐久的颜料，然而某些包覆物引起粒子的凝聚， 使其难于将颜料分散到各种各样的组分中，进而降低了光泽和耐久性。基于此，对TiO2颜料光泽和耐久性的改进仍有很高的要求。由此对TiO2颜料粒径的降低、光泽和耐久性的改进及其制造方法进行了研究、�br />
　　2 试验部分

　　2.1 工艺简�?br />
　　在合适的条件下用氧化铝化合物、能够提供单价阴离子的氧化锆化合物和磷酸盐化合物以湿法处理TiO2 (TiO2浆料)，生成了光泽更好、耐久性更佳的TiO2颜料、�br />
　　2.2 原料

　　2.2.1 TiO2基粒

　　硫酸法生产的锐钛型和金红石型TiO2基粒基本不含多价阴离子盐，即金属硫酸� (SO42一 )。一方面，TiO2基粒可以通过限制反应物的硫酸盐的量，即使用能够产生单价阴离子的金属盐来制徖�另一方面，TiO2颜料表面处理后存在的可溶性多价阴离子能够引起絮凝，因而降低了分散性，进而降低了最终产品的遮盖力以及颜料的光泽和耐久性。基粒粒径在0.1�?.3μm之间，湿法处理浆料的固体含量大于30%、�br />
　　2.2.2 氧化铜�br />
　　氧化铝是由水溶性碱金属铝酸盐或卤化铝提供的，最合适的氧化铝化合物是基本上无硫酸盐的铝酸钠。氧化铝化合物的质量百分比随湿法处理的不同而变化，加入浆料中的氧化铝化合物以Al2O3的质量计，占TiO2颜料总质量的1.O%�?.O%、�br />
　　2.2.3 氧化锅�br />
　　使用任何能提供单价阴离子的水溶性氧化锆化合物。本试验采用不含硫酸盐的氯氧化锆，以ZrO2的质量计，占TiO2颜料总质量的0.1%�?.4%、�br />
　　2.2.4 磷酸盐化合物

　　加入到浆料中的合适的磷酸盐化合物包括在合适的操作条件下能提供可沉淀在TiO2 基粒上的不溶性磷酸盐和任何的水溶性磷酸盐化合物。本试验采用基本无硫酸盐的六偏磷酸钠，磷酸盐化合物的质量百分比以P2O5计，占TiO2颜料总质量的0.1%�?.5%、�br />
　　2.2.5 乳化剁�br />
　　可任选多羟基化合物，如三羟甲基丙�?TMP)、三羟甲基乙�? TME )或季戊四醇等作为乳化剂。本试验采用TMP，添加量为TiO2颜料总质量的0.2%�?.4%、�br />
　　2.3 性能检浊�br />
　　2.3.1 光泽

　　含有TiO2颜料的涂料的光泽是与标样TiO2同时比较的� 将TiO2分散在醇酸树脂中� 经过砂磨研磨，配漆以后喷制样板，样板的涂膜厚度及其他性能都相同，烘烤干燥后，� HuntelabD一48-7光泽计测�?0°光泽，再与标样TiO2相比较、�br />
　　2.3.2 耐久�?br />
　　颜料的耐久性是通过含有该种颜料的涂料在户外进行长期(2a左右)曝晒后，以其抗粉化性能来表示的。含有TiO2颜料的涂料的粉化/褪色是由于TiO2在紫外光和水汽的存在下产生光催化作用，使有机基料发生氧化和降解、�br />
　　2.4 包覆过程

　　将平均粒径为0.27�?.28 μm的TiO2基粒制成浓度�?30g/L的浆料，搅拌浆料并加热到65�?0℃，加入六偏磷酸钠溶液和氯氧化锆溶液，搅�?0 m i n后，加入足量的H C1与铝酸钠溶液进行反应得到第一份Al2O3，如此时的pH较高，用HCl调节pH至少� 3.4。进一步搅�?0 mi n后，用NaOH溶液中和浆料� pH�?.5，紧接着加入从铝酸钠溶液中得到的第二份Al2O3，搅�?0min，用HCl中和� pH�?.3。进一步搅�?0 mi n后，调节pH�?.3，然后处理颜料。将包覆后的颜料浆料过滤、洗涤，�?.35%的三羟甲基丙烷存在下将产品进行喷雾干燥并用空气将其微粉化、�br />
　　2.5 产品性能

　　最终的颜料包覆物组�?表示为氧化物基于TiO2的百分数)见表1、�br />
　　在湿法处理过程中使用了各种市售的氧化锆的盐，将使用ZrOC12生产的产品与用ZrOSO4作原料的产品进行性能比较，结果见�?、�br />



　　用市售原� A、B、C、D、E所得产品制得的醇酸树脂涂料在老化试验后光泽的保持能力见表3、�br />
　　


　　从表3的对比试验可以看出，含硫酸盐的颜料的光泽保持率较低，同时31个月后就出现粉化、褪色。说明不含硫酸盐的颜料光泽的潜能得到了改进，意味着光泽的保持能力得到了改进，并因而改进了耐久性、�br />
　　3 结论

　　( 1 ) 在表面包覆过程中不需要多价阴离子(即硫酸盐)的存在， 即可改善TiO2的光泽和耐久性、�br />
　　( 2 ) 颜料能够达到的高光泽与其在涂料中最后的粒径分布有关，也和加工后的TiO2颜料的粒径分布有关。因而，颜料在粉碎机中研磨到较小的粒径，并具有较窄的粒径分布时能获得最大光泽值、�br />
　　( 3 ) 固定研磨能力时，研磨的颜料越容易破碎，光泽就越好。采用无硫酸盐包覆方法改进了最终颜料的光泽和粒径分布。（