钛白粉的制备工艺,颗粒表面包覆

但由于未经后处理的钛白粉具有光催化活性,可使其周围的有机物发生降解,产生失光、变黄、粉化现象。 因此,必须对钛白粉进行后处理,一般是在钛白粉颗粒表面包覆一层或多层无机氧化物膜,如用亲水的Si、Al、Zn、Zr等金属氧化物。

实验结果显示该工艺路线能在钛白粉表面形成连续、均匀、致密的膜层,且实验产物具备良好的光催化屏蔽性能,确定了产品耐候性的有效评价方法。 将重晶石作为基体与TiO_2复合制备具有颜料功能的复合材料，可发挥重晶石性质稳定、吸油值低、与TiO_2密度相近等一系列优点，从而发挥其协同效应。 本论文以重晶石为基体，对采用硫酸氧钛（TiOSO_4）水解沉淀法制备以重晶石表面包覆TiO_2复合颗粒的技术进行了试验研究，对复合颗粒的结构与颜料性能进行了表征，对相关过程机理进行了研究分析。 试验研究了重晶石基体粒度对所制备重晶石/TiO_2复合颗粒的结构与性能的影响。 其中以搅拌磨湿磨60min所得重晶石为基体（d500.58μm、d907.19μm）的效果。

对TiOSO_4水解和沉淀包覆的条件进行了试验优化。 确定优化条件为：水解温度85℃，水解时间3h，TiOSO_4用量2g/g，水解体系中重晶石浓度0.5%。 研究了重晶石-TiO_2·H_2O复合物焙烧实现TiO_2晶型转化并最终制备重晶石/TiO_2复合颗粒的技术。 优化焙烧条件为：焙烧温度800℃，焙烧时间1h，无需加盐处理剂，金红石型TiO_2转化率90.92%，复合颗粒的吸油量和遮盖力分别为19.10g/100g和13.64g/m~2。 对所制备重晶石/TiO_2复合颗粒的结构与复合粉体性能进行表征和评价。 另外，重晶石/TiO_2复合粉体对200~400nm紫外线形成强烈吸收。 红外光谱和XPS测试研究表明，重晶石-TiO_2·H_2O复合物中，重晶石和 TiO_2·H_2O以各自表面羟基吸附或形成氢键的方式结合。 经焙烧后，大量吸附水脱出，重晶石-TiO_2·H_2O之间发生羟基缩合，最终形成Ba-O-Ti和S-O-Ti新键以构成重晶石/TiO_2复合颗粒。

结合上述分析推测了TiO_2在重晶石颗粒表面的结合形态。 研究表明，重晶石基体在TiO_2·H_2O晶型转化过程中的诱导机理可能为：Ba-O-Ti和S-O-Ti键的形成对金红石型TiO_2的转化起促进作用，且强于SO_4~(2-)的抑制作用，因而降低了金红石型TiO_2的转化温度。