黑色钛氧化物包覆硅藻土及TiOx@TiO2@Diatomite的制备研究

• 作 者: 徐海泉
• 机 构: 华东理工大学
• 出 处: 华东理工大学
• 发表日期: 2012年期
• 关键词: 黑色颜料 钛氧化物 硅藻土 制备工艺 包覆粉体

黑色钛氧化物是一种无毒且性能优异的黑色颜料,在建材和化妆品行业中有重要应用。比如在化妆品中用来制造睫毛膏和眉笔所使用的黑色颜料,因为要与人体直接接触,所以除了色度的要求外,安全性也是非常重要的。目前所用的黑色颜料炭黑和铁黑都各有缺点,比如炭黑不易分散并含有致癌物3,4-苯并芘,而铁黑则有受热性差和带磁性等缺点。相比之下,黑色钛氧化物作为黑色颜料具有显著优点:色泽纯正、安全无毒、耐热性好并且与水浸润。　　硅藻土的主要化学组成是SiO2,它具有化学性质稳定,耐酸耐热,密度、松散密度小,吸附性、分散性、悬浮性好,耐磨性和电绝缘性好,比表面积较大,吸油值较高等特点,是良好的填料和载体材料。　　本文首先利用液相沉淀法制备黑色钛氧化物。为了制备颗粒均匀和分散性好的钛氧化物,利用正交实验考查了不同的工艺参数,比如酸源,酸钛比,反应温度,反应的时间,溶液pH值,水合肼用量和煅烧温度等,由此得出制各黑色钛氧化物的最佳参数条件:酸源采用丁二酸和草酸,酸钛比最佳物质的量之比为2:1,反应温度为35℃至45℃,反应时间为1.5小时,反应pH为4-4.5,水合肼用量为10mL,煅烧温度为650℃。通过XRD、BET、红外、元素分析和扫描电镜等分析表征了产物的性能和结构特征。　　然后在常温常压下,利用三氯化钛与有机酸在含有水合肼的溶液里反应,生成有机酸钛盐的方法包覆在硅藻土上。通过正交实验考察各种工艺参数,如氢氧化钠浓度,溶液pH,反应温度,反应时间和煅烧温度等,并由此得出最佳实验参数如下:反应pH为4.5-5.0,氢氧化钠浓度为0.5 mol/L,反应温度为40℃,反应时间为1.5小时,煅烧温度为650℃。得到了包覆平整致密且黑色度好的产品,并就行了相应的性能测试。　　最后,以黑色钛氧化物包覆硅藻土的工艺参数为参考,利用液相沉淀法制各了TiOx@TiO2@Diatomite双包覆粉体。经过正交实验制各出包覆均匀致密的双包覆粉体,并对实验产物进行了XRD分析和扫描电镜分析。