Способ получения титанового пигмента с алюмосиликатным покрытием

 

Союз Советскнк

Соцналмстичеакнк

Реапубпнк

{6I ) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 200576 (23) 2360956/23-26 (23) Приоритет - {32) 23.05.75

{31) 580197 {33) СНА

Опублнковано25.0979. Бюллетеиь М 35

Дата опубликования описания 26.0979 (ЬЦ М. Кл.

С 09 С 1/36

Госукарствеииый комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УМ 667.622,,118, 22 (088 ° 8) Иностранец

Элвин Аллен (США) (72) Автор нзобретенн»

Иностранная фирма Е.И, Дюпон де Немур знд Компани (США j

P1) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТИТАНОВОГО ПИГМЕНТА

С АЛКИОСИЛИКАТНЬИ ПОКРЫТИЕМ

Изобретение касается получения пигментов на основе двуокиси титана.

Оно может использоваться-в лакокрасочной проьыаленности.

В настоящее время для придания двуокиси титана улучшенных пигментных и физико-модифицированных свойств широко практикуется модификация ее различными неорганическими. соединениями и, в частности соединениями алюминия и кремния (11-(3).

При этом обработка последними предусматривается в этом случае для придания пигменту, преимущественно, повьиаенной атмосферостойкости, крася» щей способности и укрывистости.

Известен способ получения модифицированного титанового пигмента путем обработки двуокиси титана хлсри- ъо дами алюминия и кремния в процессе ,ее получения сжиганием тетрахлорида титана в газовой фазе (2), Однако такой способ сложен в технологическом исполнении и достаточ- о5 но энергоемок.

Известен способ получения титанового пигмента с алюмосиликатным пок-. рытием путем нанесения на частицы двуокиси титана двухслойного покрытия сначала из двуокиси кремния в количестве 3-10 вес. Ъ относительно основы двуокиси титана осаждением из раствора силиката натрия в присутствии минеральной кислоты, например серной, а затем из окиси алюминия в количестве 0,5-5 вес. Ъ осаждением из раствора алюмината натрия. После обработки полученный пигмент отфильтровывают, промывают и сушат при

120 С, и микроиэмельчают (3).

Однако невысокая стойкость полученного титанового пигмента к мелению и выцветанию при атмосферном воздействии снижает долговечность использования пигмента.

Цель изобретения — повышение стойкости титанового пигмента с алюмосиликатным покрытием к мелению.

Это достигается предлагаемым способом получения титанового пигмента с алюмосиликатным покрытием, заключающимся в том, что на частицы двуокиси титана наносят двухслойное покрытие сначала из двуокиси кремния, в количестве 3-10 вес. Ъ относительно основы двуокиси титана осаждением из раствора силиката натрия в присутствии минеральной кислоты, а затем из окиси алюминия в количестве 0,5688136

3 вес.% осаждением иэ раствора алюмината натрия, после чего на полученный пи гмент с алюмосили катным покрытием дополнительно осаждают сначала аморфную двуокись кремния н количестве 0,5-15 вес.%, а затем окись алюминия в количестве 0,5-11 вес.% при условии осаждения двуокиси кремния при 80-90 С с последующей выдержкой полученной суспензии при этой температуре в течение 30 мин.

Отличие данного способа состоит в том, что иа указанный титановый пигмент с алюмосиликатным покрытием дополнительно осаждают сначала аморфную двуокись кремния в количестве

0,5-15 вес.%, а затем окись алюминия

15 в количестве 0,5-11 нес.%, причем осаждение двуокиси кремния проводят при 80-90 С с последующей выдержкой полученной суспензии при этой температуре в течение 30 мин. 20

Предлагаемый способ обеспечивает получение титанового пигмента с алюмосиликатным покрытием с повышенной устойчивостью к мелению, предвосходящую устойчивость по данному показа- 25 телю известного аналогичного пигмента более чем н 1,5 раза. При чем пойышенную устойчивость к мелению и выцветанию предлагаемый пигмент сохраняет.в течение 24 месяцев, в то нре- 30 мя как.известный пигмент сохраняет срок службы в лакокрасочных композициях лишь в течение 14 месяцев.

При осуществлении предлагаемого способа базовый пигмент из двуокиси титана может быть получен путем высокотемпературного парофазного окисления Т1СР4, парофазного гидролиза

Т СВ4 или путем гидролиза сернокислых растворов, содержащих пигмент.

Причем продукт сернокислотного гидролиза промывают и отжигают .перед последующим модифициронанием соединениями алюминия. и кремния. При осаждении последних суспензия перемешивается для обеспечения равномерности условий по рН.

В качестве кремний и алюминийсодержащих соединений для обработки пигмента используют по предлагаемому изобретению водораствориьые силикаты натрия с весовым отношением

Я 02Na2,0, равным 1, 6-3,75, и концентрацйй 32-54%, соли . алюминия и раст- воримый глинозем. Цля создания кислой среды вводят в процессе минераль- 55 ные кислоты НС1, Н S04, HNO или

И Р04 или соединенйя, гидролизуемые с образованием кислоты, например

Т1 ОЯО4 или Т1С64 ., Кислота и силикат могут добавляться одновременно до 60 создания рН примерно 7,5.

При осаждении окиси алюминия во внутреннем и внешнем покрытии поддерживается среда с рН примерно 4-9, После обработки предлагаемым способом пигмент извлекают с помощью иззестпых приемов, включая нейтрали.-цию суспензии, фильтрацию, проьивку, сушку и по необходимости микроизмельчение.

II р и м е р 1.. 3000 r днуокиси

Т О, суспендируют в воде до концентрации 300 г/л . Полученную суспенэию нагревают до 90 С и доводят ее рН до 9,5 добавлением 50%-ного водного раствора гидроокиси натрия, После этого н суспенэию постепенно при перемешивании добавляют раствор силиката натрия с весовым соотношением

S1O2/Na2O, равным 3,25, и с концентрацией 400 r Sj 02/л в количестве б вес.% к Т О н пересчете íà SjO

2 2 в добавляемом растноре. Затем к суспензии при поддерживании температуо ры около 90 С добавляют н течение около 1 ч 10 вес.% водного раствора

Н2Я04, до рН суспенэии 7, 3. После этого к суспензии добавляют дополнительное количество описанного раствора силиката натрия до рН 6-7 при одновременном введении в суспензию

9 6%-н ой Н Я 04, и выдерживают суспенэию в этих условиях н течение

30 мин. После выдержки к суспензии одновременно добавляют 96%-ную серную кислоту и раствор алюмината натрия, содержащий 383 г/л А 20Ä в количестве 3,00 нес.% к Т 02 н пересчете на АЯ20З до придания рН суспенэик величинй йорядка 6-8.

Затем к суспензии добавляют вновь укаэанный раствор силиката натрия в количестве 2,0 вес.% при поддержании

"-енэии при рН 8-9 за счет одновре к..."то добавления 50%-ной Н ЯО4 ..

2 .Процесс осаждения двуокиси кремния осуществляют при 90 С при выдержке суспенэии 30 мин. После этого .к суспенэии добавляют дополнительное количество алюмината натрия в расчете на АВ2ОЗ к Т1 02 1 вес.% и обеспечивающего рН суспенэии 8-9 суспен о зию нагревают 30 мин при 90 С и доводят рН ее до 7 °

Обработанный пигмент извлекают фильтрацией, промывают, сушат при температуре около 120 С и микроиэмельчают.

Полученный титановый пигмент с двойным алюмосиликатным покрытием имеет растворимость в серной кислоте 1,2, укрывистость пигмента по нодоэмульсионной краске, содержащей

0,36 кг/л Т10 около 0,19 кг/л силикатных наполнителей и около

0,20 кг/л винилакрилового клееподобного связующего и измеренная на рефлектометре, составляет 99 ед. внутри помещения и 107 ед. вне помещения и интенсивность окрашивания 108, Степень меления пигмента определяют по показателю выцветания краски на основе данного пигмента, содержащей 48 r Т1 О« б r синего органического пигмента, 120 r алкидной

688136

Формула из обретен и я

Составитель Л. Романцева Ðå акто л. Г еоенннкова тек е л.ав ерова ко екто

Заказ 5559/56 Тираж 758 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. д. 4

Филиал ППП Патент, г. ужгорОд, ул. Проектная, 4 смолы, 36 r органического растворителя, кипящего в диапазоне 160193 С, 36 r ксилала и 1,35 г нафтенатных осушителей (244 Рв, 6% Со и

6% Mn) на спектрофотометре. Показатель окисления испытуемого пигмента 5 при экспозиции его в течение 24 месяцев составил величину порядка 3436.

Известный пигмент уже после 14 месяцев имел показатель мепения не 10 более 21.

Пример 2. Суспензию Т1 Од с концентрацией 300 г/л подве гают последовательно обработке сил;.катом и алюминатом натрия аналогично примеру 1, но при услс;.":1и использования на первом этапа осаждения силиката натрия с концентрацией 200 r

810, добавления 5%-:-.ого раствора

Н яо+ в течение 2 ч, введение алюми- 2п ната натрия на перэсм =-тапе в количестве 1,0 вес.% к Т О, а на втором этапе осаждения - силиката натрия в количестве 4,0 вес.Ъ и алюмината натрия 1,0 aec.% в пересчете на соответ- 25 ствующие окислы S О z AfzO, Полученный пигмент имеет в основном показатели, аналогичные описанно му в примере 1, и в частности, показатель меления с выдержкой в течение

25 месяцев равен 34.

Способ получения титанового пигмента с алюмосиликатным покрытием, включающий нанесение на частицы двуокиси титана двухслойного покрытия сначала иэ двуокиси креьяия в количестве 3-10 вес. Ф относительно основы двуокиси титана осаждением из раст в ора сил ик aT а н атрия в присутствии минеральной кислоты, а затем из окиси алкииния в количестве 0,055 вес.Ъ осаждением из раствора алнмината натрия,отличающийся тем, что, с целью говышения стойкости пигмента к мелению, на указанный тит ан овый пигмент с алюмосиликатным покрытием дополнительно осаждают сначала аморфную двуокись кремния в количестве 0,5-15 вес.Ъ, а затем окись алюминия в ксличестве 0,5-11 вес. Ъ, причем осаждение двуокиси кремния проводят при 80-90 С с последующей выдержкой полученной суспензии при этой температуре в течение 30 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

Р 1106052, кл. С 1 A 13.03.68.

2. Патент ФРГ Р 1188749, кл. 22 1 7, 18.11.65, . 3. Патент CifA Р 3591398, кл. 106-300, 06.07.71.