3一种提高锐钛型钛白粉疏水性的有机表面改性方法

技术领域

[0001] 本发明属于锐钛型钛白粉的有机表面改性方法，更具体的说是对锐钛型钛白粉进

行有机包裹，从而提高其疏水性的方法。

背景技术

[0002] 钛白粉是目前性能最好的白色颜料。它具有其它白色颜料无法比拟的耐酸碱性、

白度、遮盖率、高光泽度及耐候性，广泛的应用于印刷油墨、涂料、塑料、造纸化纤、化妆品和

橡胶等工业领域。

[0003] 当钛白粉被应用于胶印油墨、塑料等领域时，疏水性能也是衡量钛白粉品质的一

个非常重要的指标。若疏水性差，则钛白粉表面被极性基团 ( 如 -OH) 所包覆，使其容易因

极性吸附或吸潮而产生团聚，用于塑料用途时，出现钛白粉添加困难，容易在输送管道内粘

结，也很容易堵塞筛网，即使顺利加入到混炼机内，混炼时也很难在体系中均匀地分散 ；如

果是用于胶印油墨时，也会要求钛白粉具有优良的憎水性，因为在胶印油墨的印刷过程中，

树脂连结料必须具有良好抗乳化性能，才能保证胶印白墨不会因乳化而造成印刷失败。因

为胶版印刷是依据“油，水相斥的原理”来完成印刷过程的，若钛白粉吸水，将导致印刷模糊

不清，导致产品无法达到使用要求。

[0004] 钛白粉疏水性的表征方法 ：

[0005] 1) 冷水漂浮法

[0006] 在透明烧杯中注入清水 ( 水温与室温接近 )，用小勺取适量钛白粉撒在水面上，观

察其沉降情况，沉降越慢，则疏水性越好 ；反之，疏水性越差。

[0007] 2) 热水漂浮法

[0008] 在透明烧杯甲注入清水，然后将烧杯转移至电炉上加热至水微沸后移开，再用小

勺取适量钛白粉撒在水面上，观察其沉降情况。沉降越慢，则疏水性越好 ；反之，疏水性越

差。

[0009] 3) 压片法

[0010] 将适量钛白粉倒入压片模具中，将其用刮刀压紧、刮平，并形成凹面。然后用滴管

滴加水珠在其表面，观察水珠渗漏和扩散情况。渗漏和扩散越慢，则疏水性越好 ；反之，疏水

性越差。

[0011] 通常的有机表面改性材料主要采用 TMP( 三羟甲基丙烷 )、TME( 三羟甲基乙烷 )、

端甲基聚二甲基硅氧烷、端羟基聚二甲基硅氧烷等，但经这些材料有机包覆处理后的钛白

粉的疏水性都不够好。

发明内容

[0012] 本发明是提出采用一种或几种有机硅材料，对锐钛型钛白粉进行有机包膜处理，

得到具有高疏水性的锐钛型钛白粉的方法。

[0013] 我们通过如下的技术方案来实现上述目的 ：

32/4 页

4[0014] 1) 将适量的去离子水加入到带有高速搅拌装置的处理槽中，开动搅拌，转速为

1000 转 / 分至 3000 转 / 分 ；

[0015] 2) 将计量的一种或几种有机硅材料加入到处理槽中 ；

[0016] 3) 缓慢添加计量的锐钛型钛白粉 ( 锐钛型钛白粉为未经有机包膜处理的钛白

粉 )，进行打浆处理 20-30 分钟，转速为 2000 转 / 分至 3000 转 / 分 ；

[0017] 4) 将锐钛型钛白粉浆料在 120 摄氏度的烘箱内进行烘干后，再进行气流粉碎，制

得所需的高疏水性锐钛型钛白粉产品。

[0018] 以上所述的有机硅材料是粘度为 1-500cst 的，含有三烷氧基烷烃硅烷、端羟基含

氢聚硅氧烷、端甲基含氢聚硅氧烷的一种、两种或三种的复配物，分子式分别为 ：

[0019] 三烷氧基烷烃硅烷 ：CmH2m+1 Si(OCnH2n+1)3 m ＝ 1-15 n ＝ 1-4

[0020] 端甲基含氢聚硅氧烷 ：(CH3)3SiO[SiO(H)(CH3)]nSi(CH3)3 n ＝ 15-50

[0021] 端羟基含氢聚硅氧烷 ：HO(CH3)2SiO[SiO(H)(CH3)]nSi(CH3)2OH n ＝ 10-30

具体实施方式

[0022] 实施例 1 ：

[0023] 取 200 毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的 1000 毫升的玻璃烧杯中，开动搅

拌 ( 转速为 1000 转 / 分钟 )，缓慢加入 200 克的钛白粉 ( 钛白粉为未经有机处理的锐钛型

钛白粉 )，进行打浆处理 30 分钟 ；将钛白粉在 120 度的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛

白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉样品。

[0024] 实施例 2 ：

[0025] 取 200 毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的 1000 毫升的玻璃烧杯中，开动搅

拌 ( 转速为 1000 转 / 分钟 )，加入 4 克 TMP，搅拌至 TMP 完全溶解，缓慢加入 200 克的钛白

粉 ( 钛白粉为未经有机处理的锐钛型钛白粉 )，进行打浆处理 30 分钟 ；将钛白粉在 120 度

的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白

粉样品。

[0026] 实施例 3

[0027] 取 200 毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的 1000 毫升的玻璃烧杯中，开动搅

拌 ( 转速为 1000 转 / 分钟 )，加入 4 克 TME，搅拌至 TME 完全溶解，缓慢加入 200 克的钛白

粉 ( 钛白粉为未经有机处理的锐钛型钛白粉 )，进行打浆处理 30 分钟 ；将钛白粉在 120 度

的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的钛白

粉样品。

[0028] 实施例 4

[0029] 取 200 毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的 1000 毫升的玻璃烧杯中，开动搅

拌 ( 转速为 1000 转 / 分钟 )，加入 4 克端甲基聚二甲基硅氧烷，搅拌 5 分钟，缓慢加入 200

克的钛白粉 ( 钛白粉为未经有机处理的锐钛型钛白粉 )，进行打浆处理 30 分钟 ；将钛白粉

在 120 度的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所

需的钛白粉样品。

[0030] 实施例 5

[0031] 取 200 毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的 1000 毫升的玻璃烧杯中，开动搅

CN 103044972 A 说 明 书

43/4 页

5拌 ( 转速为 1000 转 / 分钟 )，加入 4 克端羟基聚二甲基硅氧烷，搅拌 5 分钟，缓慢加入 200

克的钛白粉 ( 钛白粉为未经有机处理的锐钛型钛白粉 )，进行打浆处理 30 分钟 ；将钛白粉

在 120 度的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所

需的钛白粉样品。

[0032] 实施例 6

[0033] 取 200 毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的 1000 毫升的玻璃烧杯中，开动搅

拌 ( 转速为 1000 转 / 分钟 )，加入 4 克端甲基含氢聚硅氧烷，搅拌 5 分钟，缓慢加入 200 克

的钛白粉 ( 钛白粉为未经有机处理的锐钛型钛白粉 )，进行打浆处理 30 分钟 ；将钛白粉在

120 度的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的

钛白粉样品。

[0034] 实施例 7

[0035] 取 200 毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的 1000 毫升的玻璃烧杯中，开动搅

拌 ( 转速为 1000 转 / 分钟 )，加入 4 克端羟基含氢聚硅氧烷，搅拌 5 分钟，缓慢加入 200 克

的钛白粉 ( 钛白粉为未经有机处理的锐钛型钛白粉 )，进行打浆处理 30 分钟 ；将钛白粉在

120 度的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的

钛白粉样品。

[0036] 实施例 8

[0037] 取 200 毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的 1000 毫升的玻璃烧杯中，开动

搅拌 ( 转速为 1000 转 / 分钟 )，加入 4 克三烷氧基烷烃硅烷，搅拌 5 分钟，缓慢加入 200 克

的钛白粉 ( 钛白粉为未经有机处理的锐钛型钛白粉 )，进行打浆处理 30 分钟 ；将钛白粉在

120 度的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎机进行粉碎，制得所需的

钛白粉样品。

[0038] 实施例 9

[0039] 取 200 毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的 1000 毫升的玻璃烧杯中，开动搅

拌 ( 转速为 1000 转 / 分钟 )，加入 2 克三烷氧基烷烃硅烷和 2 克端羟基含氢聚硅氧烷，搅拌

5 分钟，缓慢加入 200 克的钛白粉 ( 钛白粉为未经有机处理的锐钛型钛白粉 )，进行打浆处

理 30 分钟 ；将钛白粉在 120 度的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎

机进行粉碎，制得所需的钛白粉样

[0040] 实施例 10

[0041] 取 200 毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的 1000 毫升的玻璃烧杯中，开动搅

拌 ( 转速为 1000 转 / 分钟 )，加入 2 克三烷氧基烷烃硅烷和 2 克端甲基含氢聚硅氧烷，搅拌

5 分钟，缓慢加入 200 克的钛白粉 ( 钛白粉为未经有机处理的锐钛型钛白粉 )，进行打浆处

理 30 分钟 ；将钛白粉在 120 度的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉碎

机进行粉碎，制得所需的钛白粉样品

[0042] 实施例 11

[0043] 取 200 毫升去离子水加入到带有高速搅拌装置的 1000 毫升的玻璃烧杯中，开动搅

拌 ( 转速为 1000 转 / 分钟 )，加入 2 克端羟基含氢聚硅氧烷和 2 克端甲基含氢聚硅氧烷，搅

拌 5 分钟，缓慢加入 200 克的钛白粉 ( 钛白粉为未经有机处理的锐钛型钛白粉 )，进行打浆

处理 30 分钟 ；将钛白粉在 120 度的烘箱中烘烤至完全干燥，冷却后将钛白粉用小型气流粉

CN 103044972 A 说 明 书

54/4 页

碎机进行粉碎，制得所需的钛白粉样品

[0044] 性能检测

[0045] 1、疏水性检测

[0046] 将制得的钛白粉按前述的疏水性表征方法进行检测，对比结果如下 ：

[0047]

[0048] 由上述的实验结果可以看出 ：采用本发明的有机表面改性方法对锐钛型钛白粉进

行表面有机改性处理，能够显著提高锐钛型钛白粉的疏水性能。

CN 103044972 A 说 明 书