二氧化鈦和高嶺土形成的包囊材料制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種二氧化鈦和高嶺土形成的包囊材料，外部包囊物質(zhì)的顆粒粒徑為5納米至520微米，所述包囊材料的內(nèi)核為高嶺土，所述外部包囊物質(zhì)二氧化鈦。本發(fā)明專利技術(shù)首次制備出一種包囊顆粒，顆粒外表為二氧化鈦，內(nèi)核為高嶺土，經(jīng)過表面改性后的高嶺土具有二氧化鈦的光學(xué)性能，同時(shí)其內(nèi)核為成本較低的高嶺土，使成本大幅降低，制備的新型涂料具有巨大的市場(chǎng)潛力和重大的節(jié)能減排環(huán)境意義。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于材料領(lǐng)域，涉及一種二氧化鈦和高嶺土形成的包囊材料。
技術(shù)介紹
高嶺土、鈦白粉等白色物質(zhì)被廣泛應(yīng)用于室內(nèi)、室外的建筑壁面及工程設(shè)施、設(shè)備的保護(hù)和外觀美化涂層。高嶺土以其天然來源豐富、廉價(jià)占有價(jià)格和環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，而在白色涂料方面，二氧化鈦(鈦白粉)具有難以替代的色澤優(yōu)勢(shì)，不僅二氧化鈦有著色澤的優(yōu)勢(shì)，它還有獨(dú)特的對(duì)紫外線反射的特點(diǎn)，因此，能夠開發(fā)出具有廉價(jià)、環(huán)保且兼?zhèn)涠趸伖鈱W(xué)性能的新型涂料具有巨大的市場(chǎng)潛力和重大的節(jié)能減排環(huán)境意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種二氧化鈦和高嶺土形成的包囊材料，本產(chǎn)品具有成本低、良好光學(xué)性能的特點(diǎn)。本專利技術(shù)的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種二氧化鈦和高嶺土形成的包囊材料，所述包囊材料的內(nèi)核為高嶺土，所述外部包囊物質(zhì)二氧化鈦。而且，所述外部包囊物質(zhì):包囊材料的內(nèi)核顆粒的重量比為=0.05-0.85。而且，所述高嶺土的內(nèi)核顆粒粒徑為0.3微米至500微米。而且，所述二氧化鈦的顆粒粒徑為5納米至10微米。二氧化鈦和高嶺土形成的包囊材料在建筑、工程設(shè)施、設(shè)備表面保護(hù)和處理的涂層材料中的應(yīng)用。而且，其制備步驟如下:⑴配制含包囊材料的內(nèi)核顆粒的水漿，水漿固含量為5-60%重量百分比，對(duì)獲得的水漿進(jìn)行攪拌；⑵將外部包囊物質(zhì)加入步驟⑴的水漿中并繼續(xù)進(jìn)行攪拌，獲得包囊材料；所述包囊材料的內(nèi)核為高嶺土，所述外部包囊物質(zhì)二氧化鈦。而且，所述外部包囊物質(zhì):包囊材料的內(nèi)核顆粒的重量比為=0.05-0.85。而且，在內(nèi)核顆粒的水漿中加入改性劑，或者在步驟⑵的水漿中加入改性劑，使得水漿的PH處于高嶺土和二氧化鈦的等電點(diǎn)之間。而且，所述改性劑為無機(jī)酸或無機(jī)堿、有機(jī)堿、有機(jī)酸、含氧有機(jī)化合物。而且，所述改性劑的加入量不超過體系的50%， 最好不超過10%，但至少為0.01%質(zhì)量百分比。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本專利技術(shù)首次制備出一種包囊顆粒，顆粒外表為二氧化鈦，內(nèi)核為高嶺土，經(jīng)過表面改性后的高嶺土具有二氧化鈦的光學(xué)性能，同時(shí)其內(nèi)核為成本較低的高嶺土，使成本大幅降低，制備的新型涂料具有巨大的市場(chǎng)潛力和重大的節(jié)能減排環(huán)境意義。附圖說明圖1-1為本專利技術(shù)的二氧化鈦包囊高嶺土復(fù)合物顆粒，其中I為未被包囊的高嶺土顆粒(大小約I微米);2為包囊用的二氧化鈦顆粒(小于0.1微米)；圖1-2為本專利技術(shù)的二氧化鈦包囊高嶺土復(fù)合物顆粒，其中，I為高嶺土顆粒噴霧干燥所得微球顆粒(大小約75微米)；2為包囊用的二氧化鈦顆粒(小于0.1微米)；圖2為本專利技術(shù)的包囊復(fù)合顆粒噴霧干燥所得微球顆粒；圖3為本專利技術(shù)的二氧化鈦包囊高嶺土顆粒:(1)空三角圖標(biāo):未被包囊的高嶺土顆粒的表面電勢(shì)曲線，二氧化鈦與高嶺土重量比為零(Ti02/KC=0); (2)實(shí)方塊:圖標(biāo)用于包囊的二氧化鈦顆粒顆粒表面電勢(shì)曲線，二氧化鈦與高嶺土重量比為無限大(Ti02/K(T -)(即純的二氧化鈦)；(3)是圓圈圖標(biāo):小載量二氧化鈦包囊高嶺土復(fù)合物的表面電勢(shì)曲線，二氧化鈦與高嶺土重量比為0.2 (Ti02/KC=0.2) ；(4)實(shí)菱形圖標(biāo):中載量二氧化鈦包囊高嶺土復(fù)合物的表面電勢(shì)曲線，二氧化鈦與高嶺土重量比為0.5 (Ti02/KC=0.5)。圖4為本專利技術(shù)的高嶺土 S1-624樣品的顆粒分布分:(I)少量小于I微米的顆粒；(2)大部分為1-10微米顆粒；(2) —定量的10-100微米顆粒。圖5為本專利技術(shù)的二氧化鈦顆粒細(xì)化與顆粒大小分布:(I)三角圖標(biāo):未被細(xì)化的二氧化鈦顆粒分布(SL-363-3-0) ；(2)方`塊圖標(biāo):經(jīng)過一次顆粒細(xì)化處理(SL-363-3-1) ；(3)菱形圖標(biāo):經(jīng)過兩次顆粒細(xì)化處理(SL-363-3-2) ;(4)圓形圖標(biāo):經(jīng)過三次顆粒細(xì)化處理(SL-363-3-3)。平均顆粒度從原來的9.74微米降至1.44微米(三次研磨)。圖6為本專利技術(shù)的二氧化鈦顆粒細(xì)化前后的顆粒顯微鏡結(jié)果，圖6-1為未被細(xì)化前(SL-363-0)顆粒大且分布寬:2-60微米，圖6_2為顆粒細(xì)化后(SL-363-3-1):顆粒顯著變小且顆粒分布均勻0.5-5微米。圖7為本專利技術(shù)不同比例二氧化鈦高嶺土混合體系表面電勢(shì)，其中，(I)實(shí)菱形塊:用于包囊的細(xì)化二氧化鈦顆粒顆粒表面電勢(shì)曲線，二氧化鈦與高嶺土重量比為無限大(TiO2AC^ -)(即純的二氧化鈦，不含高嶺土);(2)空心三角圖標(biāo):小載量二氧化鈦包囊高嶺土復(fù)合物的表面電勢(shì)曲線，二氧化鈦與高嶺土重量比為0.2 (Ti02/KC=0.2) ；(3)空心方塊圖標(biāo):中載量二氧化鈦包囊高嶺土復(fù)合物的表面電勢(shì)曲線，二氧化鈦與高嶺土重量比為0.5 (Ti02/KC=0.5)ο具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)一步說明，下述實(shí)施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實(shí)施例來限定本專利技術(shù)的保護(hù)范圍。以下百分比沒有特殊標(biāo)明，均為重量百分比。本專利技術(shù)由兩種以上(包括兩種)不同物理和化學(xué)性能材料形成的復(fù)合體。其中復(fù)合體外表由一種物質(zhì)覆蓋從而顯示該物質(zhì)的物料和化學(xué)性能。一種物質(zhì)包囊(覆蓋)到另一種物質(zhì)上的包囊方法包括利用不同顆粒的化學(xué)或物理性能差異，實(shí)現(xiàn)界面鍵合，利用表面電荷相互吸引實(shí)現(xiàn)一種物質(zhì)對(duì)另一種物質(zhì)的包囊。尤其是一種以二氧化鈦包囊在高嶺土上形成的物質(zhì)。一種二氧化鈦和高嶺土形成的包囊材料，顆粒外表為二氧化鈦，內(nèi)核為高嶺土，經(jīng)過表面改性后的高嶺土具有二氧化鈦的光學(xué)性能，同時(shí)其內(nèi)核為成本較低的高嶺土，使成本大幅降低，制備的新型涂料具有巨大的市場(chǎng)潛力和重大的節(jié)能減排環(huán)境意義。選用蘇州高嶺土公司產(chǎn)S-1高嶺土 S1-624，作為包囊用內(nèi)核顆粒。該高嶺土水分含量較高(酌減:15.2%)、來源廣泛，是開發(fā)利用的高性價(jià)比高嶺土的原料。二氧化鈦采用杭州萬景新材料有限公司粉末，S1-505,酌減4.5%，作為包囊劑。實(shí)施例1一種二氧化鈦和高嶺土形成的包囊材料的制備方法，步驟如下:1、配制含高嶺土為20%的水漿。將4.0克高嶺土粉末在不斷攪拌的狀態(tài)下逐漸加入放在燒杯中的16.0克蒸餾水中，對(duì)獲得的高嶺土水漿進(jìn)行均勻攪拌；2、將二氧化鈦粉末加入高嶺土水漿中并繼續(xù)進(jìn)行攪拌獲得高嶺土 - 二氧化鈦混合物；若調(diào)節(jié)二氧化鈦和高嶺土的比例為質(zhì)量比為0.2，即在高嶺土的水漿中加入0.8克二氧化鈦。本專利技術(shù)還可以對(duì)高嶺土水漿進(jìn)行表面改性，加入無機(jī)酸或無機(jī)堿、有機(jī)堿、有機(jī)酸、含氧有機(jī)化合物， 如:低碳醇等，從而改變高嶺土顆粒的表面性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)或改善二氧化鈦顆粒對(duì)高嶺土的包囊(覆蓋、包覆)。是否加入改性劑的條件:看高嶺土水漿的初始pH是否在二者等電點(diǎn)之間了，如果在，那么不同調(diào)節(jié)，如果不在需要加酸堿調(diào)節(jié)PH，最終使二者在水漿中表面帶有相反的電荷，能夠起到鍵合作用，包裹在一起。根據(jù)改性的需要，表面改性劑的加入可在包囊劑加入之前也可在包囊劑和被包囊物混合之后。加入量一般不超過體系的50%(質(zhì)量)，最好不超過10%(質(zhì)量)，但至少為0.01%(質(zhì)量)。加入的表面改性劑包括但不限于:硝酸溶液、乙酸溶液、草酸溶液、磷酸溶液、甲醇、乙醇、異丙醇、水溶性陽離子聚合物、水溶性陰離子聚合物、有機(jī)胺、有機(jī)銨鹽、氨水等。包裹及包裹程度判斷:包囊(覆蓋)程度以覆蓋物質(zhì)的表面電勢(shì)(等電點(diǎn))作為判別依據(jù)，高嶺土的等電點(diǎn)不到2，而覆蓋用的二氧化鈦的等電點(diǎn)為6.4，兩者混本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種二氧化鈦和高嶺土形成的包囊材料，其特征在于：所述包囊材料的內(nèi)核為高嶺土，所述外部包囊物質(zhì)二氧化鈦。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種二氧化鈦和高嶺土形成的包囊材料,其特征在于:所述包囊材料的內(nèi)核為高嶺土，所述外部包囊物質(zhì)二氧化鈦。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化鈦和高嶺土形成的包囊材料，其特征在于:所述外部包囊物質(zhì):包囊材料的內(nèi)核顆粒的重量比為=0.05-0.85。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化鈦和高嶺土形成的包囊材料，其特征在于:所述高嶺土的內(nèi)核顆粒粒徑為0.3微米至500微米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化鈦和高嶺土形成的包囊材料，其特征在于:所述二氧化鈦的顆粒粒徑為5納米至10微米。5.權(quán)利要求1至4之一所述的二氧化鈦和高嶺土形成的包囊材料在建筑、工程設(shè)施、設(shè)備表面保護(hù)和處理的涂層材料中的應(yīng)用。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化鈦和高嶺土形成的包囊材料，其特征在于:其制備步驟如下:⑴配制含包囊材料的內(nèi)核顆粒的水漿，水漿固含量為5-60%重量百分比，對(duì)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：常云峰，陳婧瓊，劉冬梅，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：天津眾智科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：