CZ79897A3 - Titanová běloba se zvýšenou odolností proti povětrnosti - Google Patents

Titanová běloba se zvýšenou odolností proti povětrnosti Download PDF

Info

Publication number
CZ79897A3
CZ79897A3 CZ97798A CZ79897A CZ79897A3 CZ 79897 A3 CZ79897 A3 CZ 79897A3 CZ 97798 A CZ97798 A CZ 97798A CZ 79897 A CZ79897 A CZ 79897A CZ 79897 A3 CZ79897 A3 CZ 79897A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
oxide
zirconium
yttrium
titanium white
magnesium
Prior art date
Application number
CZ97798A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ285249B6 (cs
Inventor
Zlatko Ing. Csc. Šrank
Libor Ing. Csc. Mastný
Josef Ing. Csc. Křížala
Adolf Ing. Goebel
Karel Ing. Šimeček
Original Assignee
Precheza A. S. Přerov
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Precheza A. S. Přerov, Vysoká škola chemicko-technologická v Praze filed Critical Precheza A. S. Přerov
Priority to CZ97798A priority Critical patent/CZ285249B6/cs
Publication of CZ79897A3 publication Critical patent/CZ79897A3/cs
Publication of CZ285249B6 publication Critical patent/CZ285249B6/cs

Links

Landscapes

  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Description

-Podstatott ýynálezjhje zvýšení odolnosti titanové běloby vůči povětrnostním vlivům povidlovou úpravou oxidem zirkoničitým, yttritým a/nebo hořečnatým, hlinitým, případně též křemičitým.
Dosavadní stav techniky
Titanová běloba patří mezi bílé pigmenty s velmi širokým použitím. Slouží k pigmentaci nátěrových hmot, plastů, papíru, vláken a řady jiných materiálů. Její nosný materiál - oxid titaničitý je fotochemicky aktivní, což vede ke vzniku radikálů a přenosu kyslíku spojenému s následnou destrukci pojiv, plastů a dalších přítomných organických látek ve vybarvovaném materiálu.
Proto se částice titanové běloby při její výrobě povlékají vrstvičkou fotochemicky inertních oxidů. Běžně k tomuto účelu slouží oxid křemičitý a hlinitý, pro náročnější aplikace, zejména pro použití ve venkovním prostředí se u vybraných typů titanových bělob používá i oxid zirkoničitý.
Titanové běloby se zvýšenou odolností proti povětrnostním vlivům obsahující oxid zirkoničitý jsou připravovány ve vztahu k němu tak, že jako poslední postupně vysráženou vrstvou na povrchu titanové běloby je oxid zirkoničitý, nebo předposlední postupně vysráženou vrstvou na povrchu titanové běloby je oxid zirkoničitý a poslední vrstvu tvoří oxid hlinitý.
I když takto upravená titanová běloba vykazuje zvýšenou odolnost, je její fotoaktivita stále nenulová. Pravděpodobným důvodem je nekompaktnost ochranné vrstvy oxidu zirkoničitého vytvořené na částicích titanové běloby, která je tvrdá, ale křehká, takže v ní mohou vznikat trhliny prostupné pro UV paprsky. Když jsou potom výrobky, např. nátěrové hmoty, obarvené tímto pigmentem vystaveny ultrafialovému záření, urychlí se proces degradace pojivá a objeví se křídování nátěrů, ztráta lesku a další negativní projevy menší trvanlivost nátěrů.
Podstata vynálezu
Podstatou vynálezu je titanová běloba se zvýšenou odolností vůči povčtrnosti vyznačená tím, že obsahuje 0,01 až 2,0 % hmotn. oxidu zirkoničitého, 0,001 až 0,1 % hmotn. oxidu yttritého a/nebo 0,01 až 1,0 % hmotn. oxidu hořečnatého, 1,0 až 5,0 % hmotn. oxidu hlinitého, případně též 0,1 až 3,0 % hmotn. oxidu křemičitého, přičemž oxid zirkoničitý, yttritý a/nebo horečnatý a/nebo část oxidu hlinitého jsou vysiážcny jako směsné v kiystalické a/ncbo amoiliií loimč. Na povidm urin titanové běloby pokryté výše uvedenou podkladovou vrstvou vyznačených směsných oxidů je nakonec vystižena vnější vrstva oxidu hlinitého. Ta zlepšuje zejména lesk a další optické charakteristiky tohoto pigmentu.
Takto povrchově upravená titanová běloba vykazuje vyšší odolnost proti povětmosti, protože pri tvorbě kompaktní, pevné a současně pružné vrstvy výše uvedených směsných oxidů je využit stabilizující účinek oxidu yttritého a/nebo hořečnatého na zirkoničitý, dále zirkoničitého a yttritého ionu na hlinitý ion v oxidových mřížkách, který je znám jak z korundové tak i zirkoniové keramiky.
Pokud se pod vrstvou výše uvedených směsných oxidů vysráží vrstva oxidu křemičitého z roztoku křemiěitanu, dojde k dalšímu zvýšení tivanlivosti povrchové úpravy a odolnosti titanové běloby vůči ultrafialovému záření. Poněkud se tím však zhorší její optické vlastnosti, zejména pak lesk nátěru.
Titanovou bělobu podle vynálezu lze připravit tak, že se na částice pigmentu ve vodné suspenzi působí rozpustnými solemi titanylu, zirkonylu nebo zirkoničitými, yttritými a/nebo horečnatými, hlinitanovými a hlinitými, případně též křemičitanovými za teploty 50 až 70 °C při hodnotách pil 6,5 až 10,5.
Rozpustnou sloučeninou titanu je síran titanylu, rozpustnou sloučeninou zirkonia může být kterákoliv zirkoničitá nebo zirkonylová rozpustná sloučenina se síranovým aniontem, rozpustnými sloučeninami yttria a hořčíku jsou dusičnan a/nebo chlorid a/nebo síran yttritý, resp. hořečnatý. Jako rozpustné sloučeniny hliníku je možno použít hlinitan sodný a/nebo síran hlinitý. Pro případnou povrchovou úpravu titanové běloby oxidem křemičitým je nejvhodnější rozpustný křemičitan, např. sodný.
Vymezené pH se udržuje současným nebo střídavým přidáváním kyselých a zásaditých složek. Kyselými složkami se rozumí vodné roztoky síranů titanylu a zirkonylu nebo zirkoničitého, roztok síranu hlinitého a roztoky yttritých a/nebo hořečnatýcli sob, zásaditými složkami se rozumí roztok hlinitanu sodného, případně křemiěitanu. V případě nemožnosti udržet výše uvedeným postupem vymezené pH suspenze se provede potřebná korekce pomocí roztoku kyseliny sírové a/nebo hydroxidu sodného. Po provedené anorganické povrchové úpravě se povrchově upravený pigment odfiltruje, promyje a poté se povrchová struktura částic vytvrdí a stabilizuje vystavením teplotě vyšší než 150 °C.
Titanová běloba podle vynálezu vyniká vysokou odolnoslí vůči povětrnostním vlivům zejmena vůči ultrafialovému záření. Je to dáno tím, že vytvořený ochranný obal kolem částic titanové běloby je kompaktní a mimořádně pevný, ale současně pružný, takže se v něm netvoří praskliny.
Vlivem úzkého pH při srážení činidel dochází k dokonalému pokrytí částic a zamezuje se i následnému rozpouštění povrchové úpravy a jejímu zpětnému vysrážení mezi pigmentové částice. Dokladem toho je především nulová fotoaktivita a delší trvanlivost nátěrů pigmentovaných touto titanovou bělobou.
Dále popsané příklady provedení ilustrují, avšak nikterak neomezují rozsah předmětu vynálezu. Odborníkům pracujícím v této oblasti techniky budou výhody předloženého řešení zřejmé a jistě by nalezli i další možnosti provedení vynálezu v rámci vymezených patentových nároků.
Příklady provedení
Příklad 1
Nejprve se připraví vodná suspenze pomletého kalcinátu titanové běloby o koncentraci 350 g TiO2/l obsahující 0,2 % hmotn. hexametafosforečnanu sodného jako dispergačního činidla o hodnotě pH 9,0. Potom se připravená suspenze vyhřeje na 60 °C. Po dosažení uvedené teploty se do suspenze za stálého intenzivního míchání začne přidávat směs roztoků síranů zirkonylu, titanylu a yttrítého. Současně se dávkuje roztok hydroxidu sodného o koncentraci 10 % hmotn. tak, aby se pH reakční směsi pohybovalo kolem 8,5 a nepřekročilo rozmezí 6,5 až 10,5. Množství činidel se volí tak, aby výsledný produkt obsahoval 0,5 % hmotu. ZrO2, 1,0 % hmotn. TiO2 pocházejícího ze síranu titanylu a 0,02 % luuotn. Y2O3. Po vy dávkování činidel se pH sníží na 6,5 až 7,0 přídavkem zředěné kyseliny sírové a následuje 60 min. prodleva, aby se dokončily probíhající reakce. Poté se do reakční směsi současně dávkuje roztok hlinitanu sodného a síranu hlinitého v takovém množství, aby výsledný produkt obsahoval 3,0 % hmotn. A1,O3. Přitom se pH stále udržuje kolem hodnoty 8,5. Po vydávkování obou činidel se pH reakční směsi upraví na 6,5 a následuje 60 min. prodleva pro dokončení probíhajících reakcí. Poté se přídavkem roztoku hydroxidu sodného pil zvýší na 7,0 až 7,4 a reakční směs se nechá ještě 120 min. stát. Povr chově upravená titanová běloba se pak zfiltruje, dokonale promyje demíneralizovanou vodou, vysuší a pomele v parním tryskovém mlýnu.
Vyrobený produkt obsahoval 0,482 % hmotn. ZrO2, 2,89 % hmotn. A12O3 a 0,018 % hmotn. Y2O3.
Příklad 2
Postupem popsaným v příkladu 1 se provede povrchová úprava titanové běloby s tím rozdílem, že síran yltrilý se ve směsi nahradí síranem hořečnatým v takovém množství, aby obsah MgO v konečném produktu byl 0,2 % hmotn.
Získaný produkt obsahoval 0,491 % hmotu. ZrO2, 2,92 % hmotn. A12O3 a 0,205 % hmotn. MgO.
Příklad 3
Do připravené a vyhřáté suspenze podle příkladu 1 se za stálého intenzivního míchání začne přidávat roztok síranu titauylu. Dávkování síranu titanylu se přeruší, jakmile pH reakční směsi dosáhne hodnoty 6,5 a začne se přidávat zásaditý roztok křemičitanu sodného tak dlouho, až pil vystoupí na hodnotu 10,5. V tom okamžiku se dávkování roztoku křemičitanu přeruší a opět se začne dávkovat síran titanylu až pH poklesne na hodnotu 6,5. Toto střídavé přidávám kyselé a zásadité složky se opakuje až do spotřebování vypočteného množství roztoku křemičitanu. Toho se použije takové množství, aby v konečném produktu byl obsah SiO2 1,0 % hmotn.. Po spotřebování roztoku křemičitanu se ihned začne dávkovat směs roztoků síranu zirkoničitého a yttritého střídavě s roztokem hlinitanu sodného. Hodnota pH se stále udržuje v mezích 6,5 až 10,5. Volí se takové množství síranů zirkonia a yttritého, aby ve výsledném produktu bylo obsaženo 0,5 % hmotn. ZrO2 a 0,02 % hmotn. Y2O3. Po spotřebování roztoku síranů následuje prodleva 60 min. Dále se střídavě dávkuje roztok síranu hlinitého s hlinitanem sodným, přičemž pH se stále udržuje v udaných mezích. Použije se takové množství činidel, aby ve výsledném produktu pocházelo 2,0 % hmotn. AijOj z hlinitanu a 1,0 % hmotn. AkO3 ze síranu. Další postup je shodný s příkladem 1.
Vyrobený produkt obsahoval 0,494 % hmotn. ZrO2, 2,93 % hmotn. Al2O3 a 0,018 % hmotn. Y,O3 a 0,986 % hmotn. SiO2.
Příklad 4
Stejným způsobem jako v příkladu 3 byl připraven srovnávací vzorek bez obsahu yltria. Srovnávací vzorek obsahoval 0,489 % hmotn. ZrO2, 2,90 % hmotn. Al,O3 a 0,994 % hmotn. SiO,.
Příklad 5
Stejným způsobem jako v příkladu 3 byl připraven srovnávací vzorek bez obsahu yttria a zirkonia. Srovnávací vzorek obsahoval 2,93 % hmotn. A12O3 a 0,989 % hmotn. SiO2.
Příklad 6
Byly porovnány vlastnosti povrchově upravených titanových bělob podle příkladů 1 až 5 s původní neupravenou titanovou bělobu. Jako srovnávací kritéria zvýšené odolnosti vůči působení ultrafialového záření a proti povětrnostním vlivům byla zvolena metoda měření fotoaktij-vity a metoda sledování relativní životnosti nátěrů připravených z porovnávaných pigmentů
Fotoaktivitou se rozumí rozdíl remisí tablet slisovaného pigmentu před a po ozáření ultrafialovým světlem s vlnovou délkou 405 nm. Remise se měří na zeleném filtru (520 nm). Relativní životnost nátěrů připravených z jednotlivých pigmentů a alkydovélio pojivá byla sledována na zařízení Xeuotest 450 podle ČSN 673070, přičemž pro porovnání byla zvolena doba do úplného vykřídování nátěru v důsledku totální degradace pojivového systému.
Vzorek Fotoaktivita Doba do vykřídování (hod.)
Neupravený pigment 0,35 2 378
Vzorek podle př 1 0,02 3 281
Vzorek podle př. 2 0,03 3 250
Vzorek podle př. 3 0 3 429
Vzorek podle př. 4 0,08 2 932
Vzorek podle př. 5 0,11 2 719
i l· ' ‘ ’

Claims (4)

  1. Ttty
    PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Titanová běloba se zvýšenou odolností/vňqí povětrnosti s povrchovou vrstvou obsahující oxid zirkoničitý, oxid hlinitý, případně i oxid křemičitý vyznačená tím, že obsahuje 0,01 až 2,0 % hmotu, oxidu zirkoničitého, 0,001 až 0,1 % hmotu, oxidu yttritého a/nebo 0,01 až 1,0 % hmotn. oxidu horečnatého a 0,5 až 5,0 % hmotu, oxidu hlinitého, vztaženo na celkový obsah oxidu titaničitého.
    / ,
    U-o(Lu
  2. 2. Titanová běloba podle bodu 1 vyznačená tím, že její povrchová vrstva obsahuje směsné oxidy zirkoničitý a yttritý a/nebo hořečnatý a hlinitý v krystalické a/nebo amorfní formě.
    tUi rv/zií/
  3. 3. Titanová běloba podle bodtr 1 a 2 vyznačená tím, že na jejt povrchové vrstvě^ složené z vyznačených oxiduje uložena ještě vnější vrstva tvořena oxidem hlinitým.
  4. 4. Titanová běloba podle bodu-1/ j/ tefe vyznačená tím, že pod její povrchovou vrstvou z vyznačených oxidů obsahuje vrstvu oxidu křemičitého, jehož obsah v titanové bělobě činí 0,1 až 3,0 % hmotn., vztaženo na celkový obsah oxidu titaničitého.
CZ97798A 1997-03-17 1997-03-17 Titanová běloba se zvýšenou odolností proti povětrnosti CZ285249B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ97798A CZ285249B6 (cs) 1997-03-17 1997-03-17 Titanová běloba se zvýšenou odolností proti povětrnosti

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ97798A CZ285249B6 (cs) 1997-03-17 1997-03-17 Titanová běloba se zvýšenou odolností proti povětrnosti

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ79897A3 true CZ79897A3 (cs) 1999-04-14
CZ285249B6 CZ285249B6 (cs) 1999-06-16

Family

ID=5462280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ97798A CZ285249B6 (cs) 1997-03-17 1997-03-17 Titanová běloba se zvýšenou odolností proti povětrnosti

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ285249B6 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CZ285249B6 (cs) 1999-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI85871C (fi) Foerfarande foer belaeggning av titandioxidpigment.
RU2458094C2 (ru) Пигмент на основе диоксида титана и способ его получения
FI62130B (fi) Ytbelagt titandioxidpigment och foerfarande foer framstaellning daerav
EP1297075B1 (en) Coated titanium dioxide pigments and processes for production and use
US4328040A (en) Process for the production of titanium dioxide pigments with high weather resistance
AU2007350976B2 (en) Improved titanium dioxide pigment composite and method of making same
AU597650B2 (en) Titanium dioxide pigment coated with cerium cations, selected acid anions, and alumina
ES2357990T3 (es) Proceso mejorado para la fabricación de pigmentos de dióxido de titanio tratado con circonia.
US20110068308A1 (en) Infra-red reflective material and production method thereof, and paint and resin composition containing the same
US7135065B2 (en) Method for the post-treatment of titanium dioxide pigments
EP0757085A2 (en) Novel pearl pigment and production method for same
KR20000057133A (ko) 베타 희토류 황화물의 착색 안료로서의 용도 및 그의 제조 방법
JP5136395B2 (ja) 二酸化チタン顔料とその製造方法
US20030159621A1 (en) Rare earth sulphide composition with improved chemical stability, preparation method and use thereof as pigment
JPH0481470A (ja) 高耐候性および高耐光変色性のルチル型微粒子二酸化チタン組成物およびその製造方法
US20010038815A1 (en) Process for the preparation of a rare-earth metal sulphide of beta form, the rare-earth metal being lanthanum, cerium, praseodymium, samarium or neodymium
CA2098323A1 (en) Composite pigmentary material
CZ79897A3 (cs) Titanová běloba se zvýšenou odolností proti povětrnosti
TW201805370A (zh) 處理二氧化鈦顆粒之方法、二氧化鈦顆粒及其用途
CN103619963B (zh) 具有降低的光活性和改善的抗微生物特性的经过处理的无机颜料以及它们在涂料组合物中的用途
JP2010270218A (ja) 赤外線反射材料の処理方法
GB2477876A (en) Improved titanium dioxide composite particle and its method of manufacture
CZ79797A3 (cs) Způsob provedení anorganické povrchové úpravy titanové běloby
JPH08269362A (ja) テルビウム系化合物の着色顔料としての使用

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20090317