塑料专用型钛白粉的制备及应用研究

山东大学硕士学位论文塑料专用型钛白粉的制备及应用研究姓名：王振英申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：魏云鹤20080608塑料专用型钛白粉的制备及应用研究作者：王振英学位授予单位：山东大学相似文献(10条)1.期刊论文晏全香.袁继祖.刘淑鹏.朱国庆.YANQuan-xiang.YUANJi-zu.LIUShu-peng.ZHUGuo-qing机械化学法制备高岭土复合颜料-印染助剂2009,26(2)采用机械化学法制备高岭土-二氧化钛复合颜料,在不同试验条件下探索出合理的制备工艺:m(钛白粉):m(高岭土)为3:5,研磨转速700r/min,研磨50min,宜采用经煅烧处理并有较高表面活性的高岭土为原料,经机械化学法制备的产品白度由原矿90.0%提高到92.5%.吸油量由54.0mL/100g降低到23.0mL/100g.SEM测试表明,高岭土复合颜料颗粒均匀,性能稳定.规则的颗粒形状已被改变,棱角变圆滑,粒度更小的二氧化钛粒子粘附在高岭土颗粒中间,复合颜料吸油量明显降低.2.学位论文李蓓高耐候性钛白粉制备工艺及水悬浮液pH值控制研究2010钛白粉(TiO2)是最佳的白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、橡胶、造纸和油墨等领域。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。钛白粉的后处理一直是我国高档钛白粉工艺开发和工业生产的关键和难题，基于此，本论文研究了在TiO2颗粒表面包覆SiO2膜和Al2O3膜的过程，研究了相关参数：pH值、温度、浆液固含量、加料速度等对包膜过程的影响，获得了钛白粉表面包氧化硅膜、氧化铝膜、以及二元、复合包覆的工艺路线，并通过透射电子显微镜(TEM)和人工老化实验对试样进行分析和测试。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。钛白粉作为典型的精细化工产品，针对不同领域有不同的质量要求。钛白粉的水悬浮液pH值直接影响到其在水性涂料中的应用性能和工业生产的稳定性。国家标准GB/T1706-2006规定水悬浮液pH值由供需双方商定。鉴于此，本论文研究了钛白粉经过氧化硅、氧化铝包膜后的水悬浮液pH值和颗粒表面电位特性的变化。结果表明，包氧化硅后钛白粉悬浮液呈碱性，包氧化铝后钛白粉悬浮液呈酸性。通过对包硅产品进行微量包铝、或对包铝产品进行微量包硅能够有效调控最终包覆产品水悬浮液的pH值，得到了调控钛白粉水悬浮液pH值的规律，为包膜钛白粉在水性涂料等相关领域中的应用提供了实用性的依据。关键词：钛白，包覆，耐候性，pH值，表面电位3.学位论文危伟尼龙11和尼龙1010粉末涂料的制备和工艺研究2007本论文主要研究了尼龙11和尼龙1010树脂粉末涂料的制备工艺以及不同的工艺条件对尼龙粉末粒径的影响。进一步探讨了钛白粉的添加量与添加方式对尼龙11和尼龙1010粉末涂层机械性能的影响。最后研究了尼龙11粉末涂料的后期染色效果。实验结果表明，最佳的生产工艺是以无水乙醇为溶剂的高压法溶解尼龙11粉末。其最佳的工艺条件为：尼龙树脂(M)/无水乙醇(V)为1/6，溶解温度为140℃，保温时间为2h。在此工艺条件下制备的尼龙11粉末经研磨后，200目筛网的过筛率达到90％以上，完全可以满足流化床或静电喷涂的后期加工需要。在钛白粉的添加方式和添加量方面，发现使用湿法制备的尼龙11粉末涂层的染色效果要比使用干法制备尼龙11粉末涂层的染色效果要好。研究表明当钛白粉的添加量超过6％时，流平后的尼龙11粉末涂层的白色效果为最佳。经过染色处理后，发现当钛白粉的添加量在6％～8％时，白色涂层的染色效果为最佳，而当钛白粉添加量在10％的时候，染色后的涂层颜色较浅，不符合实际使用的要求。另外，本文还对尼龙1010粉末的制备工艺进行了研究。结果表明，用来制备尼龙11粉末的生产工艺同样适合于尼龙1010粉末的制备。其最佳的工艺条件为：尼龙树脂(M)/无水乙醇(V)为1/8，最佳工艺温度为150℃，最佳保温时间为2h。在此工艺条件下制备的尼龙10lO粉末经研磨后，200目筛网的过筛率达到90％以上，也能够完全可以满足流化床或静电喷涂的后期加工需要。4.期刊论文邓慧宇.赖敏.陈庆春钛白粉副产品绿矾制备超细氧化铁实验研究-非金属矿2004,27(1)以钛白粉副产品绿矾为原料,采用胶溶相转移法制备超细氧化铁.实验表明,胶溶是制备工艺的关键步骤,其最佳条件为:胶溶温度70～75℃、胶溶时间1～1.5h、溶液pH值为8～9.所得产品96.45%粒子粒径小于5μm,在氯仿等有机溶剂中具有极好的分散性,有望在高档涂料、化妆品等众多领域得到广泛应用.5.学位论文王瑾璐复合型保温隔热涂料的制备及性能研究2009本文用单体预乳化法制备苯丙乳液，研究了各因素对乳液聚合过程和乳液性能的影响，优化了聚合工艺条件。以苯丙乳液为基料，选择骨料、矿物棉和填料，制备了反射与阻隔机理并存的复合型保温隔热涂料，用正交法和单因素法分析了各因素对涂料热反射率和导热系数的影响，确定了最优配方，并测试了产品性能。对脉冲平面热源法测定涂料导热系数（λ）的计算方法进行了改进，将Origin和Excel结合起来实现了对λ的求算。苯丙乳液最佳聚合工艺条件为：预乳化阶段单体滴加时间1～1.5h，聚合阶段控温在86℃，滴加预乳化液、引发剂和缓冲剂时间3～4h，再在90℃反应1.5～2h。最佳配方：苯乙烯/丙烯酸丁酯（质量比）=0.8/1～1/1，乳化剂由十二烷基硫酸钠（SDS）和聚氧乙烯辛基酚醚（OP-10）按1：4复合而成，用量为单体总量的2.5％；5％聚乙烯醇（PVA）水溶液为保护胶体，用量为单体总量的2％～4％；NaHCO3（浓度12％）为缓冲剂，用量为单体总量的0.6％～0.8％。所制乳液固含量49.0±0.5％，粘度2.546～3.472Pa·s，平均剪切粘结强度660KPa，钙离子稳定性良好，成膜性好。以苯丙乳液为基料，选择膨胀珍珠岩和海泡石为隔热骨料，硅酸铝纤维为矿物棉，同时添加复合钛白粉和空心玻珠，制备了复合型保温隔热涂料。正交极差分析得到影响热反射率的权重顺序为：硅酸铝纤维空心玻珠复合钛白粉膨胀珍珠岩海泡石粉，影响导热系数的权重顺序为：硅酸铝纤维膨胀珍珠岩空心玻珠海泡石粉复合钛白粉。进一步用单因素法优化得到的最佳配方为：乳液50g、水45g和各种助剂6g，硅酸铝纤维7g，膨胀珍珠岩3g，空心玻珠10g，复合钛白粉15g，绢云母粉18g。产品的剪切粘结强度平均为658KPa，经高温处理后可提高到1026KPa，粘度为2.123～4.059Pa·s，铅笔硬度为9H，附着力等级为1～2级，耐酸碱、耐盐水性好，涂层在可见光波段的反射比在76％以上，涂料产品导热系数为0.057～0.072W/（m·K），热重分析（TG）显示产品热稳定性高，在300℃前热损失仅为1％。扫描电镜（SEM）显示产品涂层表面致密，内部具有疏松结构，保温隔热防水性能优异，可应用在众多领域。用脉冲平面热源法测定产品的导热系数，以Origin7.0拟合曲线并将表达式输入Excel计算程序，可同时实现导热系数λ、导温系数a和比热容c的求算。6.期刊论文苏毅.李国斌.夏举佩由钛白生产副产物绿矾制备氧化铁红及硫酸铵的研究-云南化工2003,30(6)研究了以钛白粉厂副产物绿矾为原料,采用湿法同时生产氧化铁红和硫酸铵的制备工艺,考察了煅烧温度、煅烧时间及气氛对氧化铁红产品的影响,并进行了经济效益分析.7.学位论文姜歌高品质二氧化钛的制备新工艺及系统研究2007随着钛白粉制备工艺的不断进步和新产品的不断开发，生产具有优异的光学性能和颜料性能的产品成为世界钛白粉工业的发展趋势。目前国内的钛白粉生产，绝大多数还是以硫酸法工艺为主，得到的都是较低端的产品，普遍存在产品质量不高、难以与世界市场竞争的问题。本文在原有硫酸法制备工艺的基础上，对钛液的水解操作进行了改进，考察了水解产物偏钛酸进行盐处理和煅烧时的优化操作条件，并开发了钛液水解前进行除杂处理的新工艺，系统研究了制备高品质二氧化钛的工艺方法。选取一种添加剂A，在优化后的水解操作条件下考察A对钛液水解的影响，钛液浓度的变化也作为考察条件之一。结果发现，添加A后，水解得到的偏钛酸粒子更加细小均匀，其原因可能是A的金属离子在水解过程中取代了Ti4+，造成键的断裂，使得晶粒尺寸减小。钛液浓度增大，水解粒子也更小。通过多组试验确定了A的添加量和钛液浓度的最佳值，并分析了超出最佳值产生的不利影响。通过正交试验对盐处理和煅烧工艺的考察，确定了最佳煅烧温度和保温时间，并在此条件下进一步确定了最佳效果的三种盐处理剂加量值。煅烧过程中发现，在相同的条件下，达到相同的金红石型转化率时，添加了A后得到的偏钛酸比未添加的煅烧温度提高很多。最终得到的产品粒子更小，颗粒更均匀规整，达到了提高二氧化钛多种颜料性能的内在要求。开发了对水解前钛液进行萃取-反萃处理操作的新工艺，利用不同金属离子在萃取剂中的分配系数不同，将杂质金属离子与钛离子分离开来。优化了各操作参数，有效降低了原钛液中铁、锰、铬、镁等金属杂质的含量，为硫酸法制备高纯度二氧化钛系统工艺的开发做了准备。8.学位论文王德民高红外反射率隔热涂料的研究2008高红外反射率隔热涂料是指对太阳辐射近红外波段具有高的反射比，涂层本身在中远红外波段具有高发射率，从而在不消耗能量的情况下降低涂层表面温度的功能性涂层材料。本文通过乳液聚合制备水性丙烯酸酯乳液，应用在高红外反射隔热涂料体系中作为成膜物质。在制备高红外反射隔热涂料过程中，加入金红石型钛白粉、空心微珠、六钛酸钾晶须、二氧化硅气凝胶四种功能填料形成不同隔热涂料体系，对加入的功能填料进行了SEM、XRD和反射率分布的分析。同时研究了隔热涂料的制备工艺，制备隔热涂料过程中纳米粒子的分散和表征方法，涂料的隔热、反射和基本性能测试方法。功能填料隔热效果由高到低依次为：六钛酸钾晶须、二氧化硅气凝胶、金红石型钛白粉、空心微珠。所以在以下的实验中我们主要考核六钛酸钾晶须、二氧化硅气凝胶和金红石型钛白粉的不同含量对涂料隔热性能的影响；同时含功能填料的涂层在玻璃试板上的隔热效果优于在铁、中密度和石膏试板上的隔热效果。试验结果表明：合理选择六钛酸钾晶须、二氧化硅气凝胶、金红石型钛白粉的添加量，能显著提高涂料的隔热性能。在模拟太阳光照射的试验装置下，当涂层中六钛酸钾晶须的添加量为15％，玻璃试板上、下面温度可以降低10℃左右；当涂层中二氧化硅气凝胶的添加量为1％，玻璃试板上、下面温度可以降低9℃左右；当涂层中金红石型钛白粉的百分含量为10％，玻璃试板上、下面温度可以降低8℃左右。涂层中含15％六钛酸钾晶须的玻璃试板比未添加六钛酸钾晶须的玻璃试板上、下面温度差大5℃左右。可见含15％六钛酸钾晶须的涂层有显著的隔热效果。由于六钛酸钾晶须的风洞状结构，使其具有结构隔热性能。目前，隔热涂料隔热机理的问题是在进一步研究中需要解决的问题。9.期刊论文邹建新.王军锐钛型钛白粉白段制备工艺参数优化研究-化工进展2004,23(2)通过实验室高温炉模拟钛白粉白段生产现场回转窑煅烧过程,采用均匀试验法对4种主要的煅烧锐钛型钛白颜料的工艺参数[K2SO4质量分数为0.22(以K2O计),H3P4质量分数为0.31(以P2O5计),煅烧温度为850℃,时间为10h]进行了优化研究,获得了最佳制备工艺参数,并就煅烧过程机理进行了一定探讨.10.学位论文刘全超大型干法水泥窑用镁尖晶石砖的研制2003以电熔镁砂、电熔尖晶石和烧结尖晶石为主要原料，铁鳞和钛白粉为添加剂，经过混合，半干法成型，高温烧成等制备工艺制成了新型镁尖晶石砖，并对其性能进行了研究。借助于化学分析、XRD、SEM和EDAX等方法，探讨了氧化铝(尖晶石)加入量、不同添加剂及其含量、不同尖晶石原料与物相组成、烧结性能、常温和