煅燒高嶺土鈦白粉復(fù)合粉體的制備及性能研究

0超細(xì)煅燒高嶺土與鈦白粉的機(jī)械物理復(fù)合鈦白粉是目前廣泛應(yīng)用廣泛、性能最好的白色涂料。廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、造紙、油漆、橡膠、化學(xué)纖維、護(hù)理等領(lǐng)域。本研究采用濕法研磨方法將超細(xì)煅燒高嶺土與鈦白粉進(jìn)行機(jī)械物理復(fù)合制備了粒度、白度、遮蓋力等主要物理性能指標(biāo)與鈦白粉相近的復(fù)合粉體材料。11.1物理指標(biāo)和粒度鈦白粉取自遼寧某鈦白粉公司,主要物理指標(biāo)為白度96.5,粒度超細(xì)煅燒高嶺土取自內(nèi)蒙某高嶺土有限公司,主要物理指標(biāo)為白度96.3,粒度1.2臥式砂磨機(jī)試驗(yàn)在耐馳(上海)儀器有限公司制造的Mini-Zeta臥式砂磨機(jī)中進(jìn)行。首先加入一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鈦白粉懸浮液研磨至一定粒度,然后調(diào)節(jié)pH,加入一定量的分散劑和一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的超細(xì)煅燒高嶺土懸浮液研磨復(fù)合,最后烘干、打散復(fù)合產(chǎn)品。1.3粒度分布及對比用丹東百特儀器有限公司生產(chǎn)的BT-1500離心沉降式粒度分布儀分析粒度大小和粒度分布,用杭州高新自動(dòng)化儀器儀表公司生產(chǎn)的DN-B型白度儀測定白度,用遮蓋力黑白格玻璃板測樣品的遮蓋力。22.1各因素對遮蓋力的影響四因素(高嶺土質(zhì)量分?jǐn)?shù)、pH、研磨時(shí)間、復(fù)合質(zhì)量配比)三水平正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析見表1。由此可見各因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果(遮蓋力)的影響顯著性順序?yàn)閺?fù)合質(zhì)量配比>pH>高嶺土質(zhì)量分?jǐn)?shù)>研磨時(shí)間,礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)在50%時(shí)包覆產(chǎn)品的遮蓋力較好,pH在5到6之間較好,復(fù)合質(zhì)量配比在50∶50時(shí)最好,包覆時(shí)間對遮蓋力影響不顯著。2.2單因素試驗(yàn)2.2.1復(fù)合粉體的厚度和遮蓋力高嶺土礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%,復(fù)合質(zhì)量配比為50/50,研磨時(shí)間為10min時(shí),pH對復(fù)合粉體白度和遮蓋力的影響見圖1。由圖1可見,樣品白度隨著pH由3到7逐漸增大,而遮蓋力在pH=5時(shí)最好,通過查閱高嶺土和鈦白粉不同pH下的Zeta電位,可以看出,在該pH下兩礦物Zeta電位相反并差值最大,靜電吸附作用最強(qiáng)。因此,pH=5時(shí)較好。2.2.2礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)對復(fù)合粉體酸度和遮蓋力的影響pH=5,研磨時(shí)間為10min,復(fù)合質(zhì)量配比50/50時(shí),高嶺土礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)對復(fù)合粉體白度和遮蓋力的影響見圖2。由圖2可見,質(zhì)量分?jǐn)?shù)對白度的影響不大,遮蓋力在30%~50%時(shí)變化平緩,考慮到用水問題,50%較適宜。2.2.3研磨時(shí)間對復(fù)合粉體質(zhì)構(gòu)的影響高嶺土礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%,pH=5,復(fù)合質(zhì)量配比50/50時(shí),研磨時(shí)間對復(fù)合粉體白度和遮蓋力的影響見圖3。由圖3可見,研磨時(shí)間對白度基本沒有影響,遮蓋力在研磨時(shí)間為10min時(shí)較好。2.2.4煅燒高嶺土g/鈦白粉g在pH=5,研磨時(shí)間為10min,高嶺土礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%下,復(fù)合質(zhì)量配比(煅燒高嶺土g/鈦白粉g)依次為80/20、70/30、60/40、50/50、40/60的試驗(yàn)結(jié)果見圖4。由圖4可見,復(fù)合質(zhì)量配比對白度基本沒有影響,遮蓋力在70/30~40/60變化不大,50/50時(shí)最好,在50/50配比下復(fù)合產(chǎn)品的粒度為2.2.5擴(kuò)大試驗(yàn)與小試驗(yàn)樣品的對比在上述單因素試驗(yàn)得出的較佳工藝條件下,分別進(jìn)行了高嶺土/鈦白粉=1400g/600g和1000g/1000g的擴(kuò)大試驗(yàn),并將復(fù)合產(chǎn)品與小試驗(yàn)樣品進(jìn)行對比,結(jié)果見圖5。由圖5可見,擴(kuò)大試驗(yàn)樣品的遮蓋力從70/30到50/50與鈦白粉的遮蓋力相比與小試樣品的變化趨勢相同,并且在50/50時(shí)達(dá)到最好,同時(shí)70/30的產(chǎn)品的遮蓋力與高嶺土原樣對比也有了大幅度提升。3煅燒高嶺土/鈦白粉復(fù)合粉體材料的制備工藝a.正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,影響煅燒高嶺土/鈦白粉復(fù)合粉體材料物理性能的主要因素是煅燒高嶺土與鈦白粉的復(fù)合質(zhì)量配比、研磨時(shí)間、pH和懸浮液質(zhì)量分?jǐn)?shù)。b.較佳的研磨復(fù)合工藝條件為:復(fù)合質(zhì)量配比=50/50、研磨時(shí)間10min、pH=5、懸浮液