鈦白粉是迄今為止性能最好的白色無機顏料，廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、油墨、造紙、橡膠、化學(xué)纖維和化妝品等領(lǐng)域。
眾所周知，鈦白粉的顏料性能通過光學(xué)性能體現(xiàn)，其光學(xué)性能主要取決于二氧化鈦粒子的表面性質(zhì)，內(nèi)核幾乎不發(fā)揮作用。
普通碳酸鈣每噸賣幾百元，性能較好的或許能上千，而鈦白粉每噸賣1.7萬，如果讓碳酸鈣去替代或者部分替代鈦白粉，豈不是大有可為？
中國地質(zhì)大學(xué)（北京）丁浩教授團隊提出了構(gòu)建礦物與TiO2顆粒有序復(fù)合結(jié)構(gòu)以提升TiO2應(yīng)用性能的策略，發(fā)明了4種創(chuàng)新性工藝，揭示了礦物基體提升TiO2顏料的協(xié)同效應(yīng)及其機制，取得多項創(chuàng)新性成果，并實現(xiàn)了產(chǎn)品的綠色化生產(chǎn)。
1、液相機械研磨法
在液體介質(zhì)（主要是水）體系中，通過機械研磨作用使固體顆?；罨?，并最終引發(fā)碳酸鈣和亞微米TiO2顆粒相界面反應(yīng)而制備包覆型復(fù)合顆粒。該工藝生產(chǎn)過程不使用有毒、有害化學(xué)品，不產(chǎn)生廢水、廢氣和固體廢物，并且耗能較低（加工成本小于1000元/噸）。
2、碳酸化法
將TiO2粒子加入到Ca(OH)2乳液與CO2氣碳化反應(yīng)體系方式制備CaCO3-TiO2復(fù)合顏料。選擇廉價碳酸鈣增量劑，通過較易控制的氣相沉淀法方式制備CaCO3-TiO2復(fù)合顏料，可在保證顏料性能的前提下，減少TiO2添加量，降低用戶成本。
3、疏水聚團組裝法
以TiO2為組裝物質(zhì)單元主體，CaCO3為客體，以水體系中顆粒表面疏水作用力為主要驅(qū)動力，實現(xiàn)TiO2和CaCO3顆粒間的識別與結(jié)合，進而構(gòu)筑TiO2在CaCO3顆粒表面有序而穩(wěn)定的包覆分布結(jié)構(gòu)。該方法具有低能耗、無污染、無廢棄物等特性，所制備復(fù)合顏料產(chǎn)品表面疏水，與有機體系具有良好的相容性。
4、熱解聚和強力復(fù)合工藝
采用干法熱解聚、改性、包覆與穿插隔離方式制備以TiO2顆粒高度、穩(wěn)定分散為特征鈦白粉后處理產(chǎn)物的技術(shù)。所得到的礦物-TiO2復(fù)合顏料具有和商用鈦白粉相當(dāng)?shù)念伭闲阅埽⑹蛊渲蠺iO2的顏料性能顯著提升。
所制備的CaCO3-TiO2復(fù)合顏料的顏色、吸油量、遮蓋力和光穩(wěn)定性等主要顏料性能與鈦白粉相似，且成本與價格低廉。傳統(tǒng)上應(yīng)用鈦白粉的相關(guān)行業(yè)都是其潛在用戶。
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