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钛白粉是目前工业上应用最广、性能最佳的一种白色颜料,它广泛应用于涂料、造纸、塑料、橡胶、化妆品等工业。近年来由于世界工业的迅猛发展,对钛白粉的需求量以惊人的速度增长,从而导致其价格不断上升。在这种情况下,迫使钛白粉的主要用户去开发钛白粉的代用品,以降低生产成本。国内由于受技术条件限制,高档金红石型钛白粉主要依赖于进口;对钛白粉代用品的研究取得了一定的成果,但仍处于初级阶段,存在的主要问题是产品白度低,吸油量高,遮盖力低等。本文以我国储量大、价格低的软质高岭土为基材,分别采用溶胶-凝胶法和机械化学成功制备了高岭土-二氧化钛复合颜料。通过单因素实验,确定了以溶胶-凝胶法制备高岭土-二氧化钛复合颜料的工艺条件:钛酸四丁酯用量6mL,煅烧苏州土1#20g,矿浆浓度11%,水解温度40℃,陈化时间16h,煅烧温度800℃,煅烧时间3h,金红石型促进剂Zn(NO3)2用量0.2%。经测试,溶胶-凝胶法制备的产品白度可由原矿90.0%提高到94.0%,吸油量由56.0mL/100g降低到35.5mL/100g,325目筛余物≤0.20%,105℃挥发物≤0.3%。X射线衍射图谱显示,加入金红石型促进剂Zn(NO3)2后,产品中二氧化钛晶体已由锐钛型转化为金红石型,这是由于发生异价类质同象替换作用。TEM电镜显示,经包覆的高岭土微粒表面附着一层致密、均匀的纳米级二氧化钛粒子,可认为它是一种膜层结构。矿浆pH值对二氧化钛包覆效果影响显著。确定了机械化学法制备高岭土-二氧化钛复合颜料的工艺条件:钛白粉与高岭土质量比为6:10,研磨转速700r/min,研磨时间50min。宜采用表面活性较高的煅烧高岭土为原料。经测试,机械化学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23.0 mL/100g,325目筛余物≤0.10%。SEM电镜照片显示,机械化学法处理的高岭土产品,规则的颗粒形状已被改变,其棱角变圆滑。试验发现,机械化学法可显著降低复合颜料吸油量,但提高其白度较困难;溶胶-凝胶法制备的产品白度高于机械化学法。试验发现,影响高岭土-二氧化钛复合颜料吸油量的主要因素有:基材性质、二氧化钛包覆情况、颗粒形状。