Способ получения модифицирующего соединения для поверхностной обработки пигментной двуокиси титана

Союз СоаетскикСциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 971855(22) Заявлено 18. 03. 81 (21) 3301211/23-26с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 07 11 82 Бюллетень Йо 41Дата опубликования описания 07,11,82 И)М Кпз С 09 С 1/36 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРУЮЩЕГО СОЕДИНЕНИЯДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ПИГ 11 ЕНТНОЙДВУОКИСИ ТИТАНА Изобретение относится к производству пигментной двуокиси титана и может быть использовано в технологии поверхностной обработки различными модифицирующими соединениями,позволяющими улучшить физико-химические свойства пигмента.Известен способ поверхностной обработки двуокиси титана различными модифицирующими соединениями (А с, 6, 2 п), растворы которых вводят в суспензию и затем осаждают растворами щелочей или кислот (.1).Однако низкая адсорбционная спо,собность модифицирующих соединений на поверхности частиц двуокиси титана приводит к невысокой атмосферостойкости пигмента. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому Результату является способ, согласно которому в раствор модифицирующего соединения ( А И 2, А Р( МО ) А (504 )З ) предварительно вводят раствор щелочи (НаОН, На СО, НН 40 Н) до замещения 20-70% аниона гидроксильными группами, раствор нагревают (.20-90 С), разбавляют водой 0,5-50 г/л). Полученный раствор используют для модифицирования поверхности двуокиси титана 121.Данный способ характеризуется не-достаточной адсорбционной способностью модифицирующего соединения, таккак практически таким способом обменивается до 25 аниона, что соответствует значению рН 3,2. Вышеэтого значения начинается образование гидроокиси.Цель способа - повышение адсорбционной способности модифицирующего соединения на поверхности двуокиси титана,15 указанная цель достигается тем,что согласно способу получения модифицирующего соединения для поверхностной пигментной двуокиси титана путем введения раствора щелочи враствор соли алюминия щелочь вводятсначала до достижения рН 3,0-4,0,выдерживают раствор при перемешивании 10-24 ч, добавляют щелочь дорН 4,0-5,5 и выдерживают 2-4 ч.25 Предлагаемый способ приготовлениямодифицирующего раствора позволяетполучить соединения с высокой адсорбционной способностью и, как следствие, равномерное покрытие поверхнос 30 ти частиц с плотной тскстурой слоя, 971855В основу изобретения положен тотФакт, что при непрерывном добавлении к раствору гидролизуемой солираствора щелочи происходит полимеризация гидроксоионов и необратимоеобразование осадка, особенно в местесконтакта с раствором щелочи. Введениещелочи в две стадии с выдержкамипосле каждой стадии обеспечиваетполучение раствора гидроксокомплексов с высокой степенью замещения 10аниона, которые обладают высокой адорбционной способностью на поверхости частиц двуокиси титана, Выдержка раствора способствует деполимеризации полиионов и образованиюкинетически устойчивой системы, вкоторой можно повышать рН, увеличивая степень гидролиза ионов металла,П р и м е р 1. В раствор оксихлорида алюминия с концентрацией,эквивалентной 10 г/л А 1.0 э, приливаютв течение 30 мин при интейсивном перемешивании 5-ный раствор щелочидо значения рН 4,0, выдерживают приперемешивании 24 ч, затем вновь гидролизуют раствором щелочи до значения рН 5,5. Степень замещения аниона80. Через 2 ч этот раствор в количестве, эквивалентномА 10 кТ 202 вводят в суспензию двуокиси титана с концентрацией 100 г/л Т 10,суспензию выдерживают при перемешивании 60 мин, затем нейтрализуют дозначения рН 6,5. После нейтрализации перемешивают еще 30 мин, затемфильтруют, осадок промывают двухкрат-Зной репульпацией водой (250 г/л),сушат при 100 С, размалывают на воздухоструйной мельнице, Потеря блеска (атмосферостойкость) краски наоснове образца 1 за 60 н облучения 4 Осоставляет 42,П р и м е р 2. В раствор хлорида алюминия с концентрацией, эквивалентной 2,5 г/л А РОз, вводят при 45 интенсивном перемешивании 5-ный раствор щелочи в течение 30 мин до величины рН 3,5, Раствор выдерживают при перемешивании 16 ч и вновь гидролизуют раствором щелочи до 5 О значения рН 4,5,после чего выдерживают еще 4 ч. Степень замещения аниона 70, Полученный раствор гидролизованной соли при перемешивании ь количестве, эквивалентном 2,0 55 А 1 О, вводят в суспензию двуокиси титана и выдерживают 60 мин. Дальнейшую обработку проводят как в примере 1. Потеря блеска краски на основе образца 2 составляет 45. П р и м е р 3. В раствор хлоридаалюминия с концентрацией, эквива-лентной 10 г/л А О, вводят 5-ныйраствор щелочи до значения рН 3,0,Этот раствор выдерживают 10 ч приперемешивании, затем вновь гидролизуют до значения рН 4,0 и выдерживают еще 2 ч. Степень замещения аниона 25. Приготовленный раствор вколичестве, эквивалентном 2 А Ок Т 10, вводят в суспензию двуокисититана. Дальнейшую обработку проводяткак в примере 1. Потеря блеска краски на основе образца 3 за 60 чоблучения составляет 48.П р и м е р 4. В раствор хлоридаалюминия с концентрацией, эквивалентной 10 г/л АО, приливают 5-ныйраствор щелочи до значения рН 3,3при перемешивании в течение 30 мин,затем этот раствор в количестве, эквивалентном 2 А 120 к ТРО 2, вводятв суспензию двуокисй титана. Степеньзамещения аниона 10, Дальнейшуюобработку ведут как в примере 1,Потеря блеска краски на основе образца 4 за 60 ч облучения составляет 60,Пигментные свойства двуокиси тита.на, обработанной известныМ (образец 4) и предлагаемым (образцы 1-3)способами, сведены в таблицу.Предлагаемый способ позволяетувеличить атмосферостойкость пигмента на 12-18 по сравнению с известным, С увеличением значения рН и соотвественно степени гидролиза замеще-.ния аниона модифицирующего соединения отмечается повышение атмосферостойкости. Кроме того, при этом повышается агрегативная устойчивостьводных дисперсий двуокиси титана,что также свидетельствует о равномерности покрытия поверхности частиц.Электронно-микроскопические наблюдения подтверждают образование на поверхности частиц равномерного слояс плотной текстурой.Аналогичным способом можно получать растворы других соединений,используемых для модифицированияповерхности двуокиси титана.Предлагаемый способ может бытьиспользован для получения модифицирующих соединений в процессе поверхностной обработки двуокиси титанаразличного назначения - печатных красок, водоэмульсионных красок, резин и др, Ориентировочный экономический эффект технического решенияна объем в 40 тыс.т двуокиси титана в год составляет 100 тыс.руб.971855 Потеря блеска (атмосферостойкость)за 60 ч, Ъ Условия получения модифицирующего соединения Разбеливающаяспособностьусл. ед. Образец по способурН Время выдержки, ч 1 стадия 4,0 0,34 1780 24 Н стадия 5,5стадия 3,5 0,36 45 1780 16 П стадия 4,5 1 стадия 0,70 48 1790 10 3,0 П стадия 4,0 300 60 1760 сначала до достижения рН 3,0-4,0,выдерживают раствор при перемешивании 10-24 ч, добавляют щелочь дорН 4,0-5,5 и выдерживают 2-4 ч. Формул а и зо бр ете ни я источники инФормациипринятые во внимание при экспертизе 1. Патент США Р 3876442,кл. С 09 С 1/36, 1975,2. Патент Великобритании 9 1281728, кл. С 09 С 3/00, 1972.Составитель В. ДубровскаяРедактор М. Келемеш Техред М.Гергель КорректорО. Билак Заказ 8475/8 Тираж 661 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5ОФилиал ППП "Патент", г,ужгород, ул. Проектная, 4 Способ получения модиФицирующего соединения для поверхностной обработки пигментной двуокиси титана вве дением раствора щелочи в раствор соли алюминия, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения адсорбционной способности модиФицирующего соединения на поверхности двуокиси титана, щелочь вводят Скоростьоседаниячастиц,мм/ч прирН 8,5