[00870397]汽车面漆用金红石型二氧化钛技术开发与产业化

主要技术发明：金红石型二氧化钛表面缺陷修饰技术创新性地采用界面活化与表面能匹配技术，利用纳米二氧化钛溶胶对金红石型二氧化钛颗粒表面缺陷进行修饰，使包覆界面形成均匀分布的高浓度活性羟基，使得包覆溶胶能在界面形成超亲润湿，增加基体材料与包覆层的结合强度，实现包覆层的均匀致密纳米化分布。金红石型二氧化钛表面无机纳米复合膜、有机纳米膜构筑技术国内首次成功地开发出SiO<,2>、Al<,2>O<,3>与ZrO<,2>复合纳米膜包覆金红石二氧化钛技术，克服了国内单硅、单铝、硅铝复合包覆覆盖率低的缺点，使得产品的光学性能与耐侯性得以大幅度提升。同时使用含有特殊官能团的长链高分子有机处理剂进行外层处理，使二氧化钛表面的包覆层均匀致密，实现表面亲水、亲油性可控调节，性能得到明显改善。金红石型二氧化钛无机纳米膜包覆智能化流场控制技术开发了高效润湿分散剂与稳定剂相结合的分散工艺，采用独创的搅拌方式和设备，通过智能化流场控制，实现悬浮液的良好分散和颗粒的均匀分布，解决了国内使用单一润湿分散剂，颗粒团聚、分散效果差的技术难题。金红石型二氧化钛有机纳米膜包覆流态化混合与气相沉积耦合技术采用流态化混合与气相沉积耦合技术，使有机物在反应器中形成均匀的浓度分布，从而使有机物在颗粒表面进行均匀连续包覆与表面改性，解决了国内气流粉碎过程中有机纳米膜包覆不均匀的缺陷，提高了二氧化钛的颗粒分散性与稳定储存性能。技术经济指标：国内外生产金红石型二氧化钛，其主要流程都分为前处理和后处理两个部分。前处理使二氧化钛具备基本的颜料性能，后处理使二氧化钛在保持基本颜料性能的基础上获得优异的使用性能。该项目侧重于在后处理工艺中采用表面缺陷修饰活化；Al-Si-Zr的多功能复合膜技术，在颗粒表面形成三种形式组合的致密包覆膜，厚度3-6纳米、组成均一的Al-Si-Zr的致密包覆膜；同时采用气相沉积法进行有机物包覆，以获得各项性能指标达到国外公司先进水平的高档轿车面漆用金红石型二氧化钛。该项目技术特点总结如下：1)运用二氧化钛颗粒表面化学活化技术，增强了颗粒表面性质的均匀性，保证了包覆层连续均匀、结构致密。2)选择高效的润湿分散剂和稳定剂，同时结合强制反应釜外循环保障悬浮液的分散，实现在单颗粒的二氧化钛表面的无机纳米膜均匀、致密复合包覆，解决了表面改性技术中颜料颗粒聚集体包覆的技术难题。3)采取多次无机纳米材料的复合包覆与有机物的功能包覆相结合，针对不同应用领域的需要，对有机/无机杂化材料进行结构优化设计，提高了包覆效果，可满足不同领域的功能性需要。该项目产品与Dupont公司R706产品性能对比检测比较，该项目产品的各项应用性能指标均已接近国外先进产品水平。应用推广及效益情况：江苏大学与江苏镇钛化工有限公司(江苏太白集团有限公司)联合开发该项目。该项目研究开发的高档轿车面漆用金红石型二氧化钛生产技术达到国内领先水平，接近国际先进水平，技术路线合理，已实现产业化，形成50000吨/年的生产能力，2008年至2014年累计生产金红石969钛白粉194117吨，实现销售收入270691万元，利税25091万元，净利润13333万元，创汇26631万元(折合4295万美元)。其优越的分散性、散射力和遮盖力指标，不仅能够提高下游行业产品的质量，而且能够使客户在降低配方用量的情况下获得相同的着色和遮盖效果，产品的性价比优越。并且在实际使用中得到了客户的认可，该产品在上海金力泰化工有限公司、上海里德化工有限公司等产品应用试验表明，产品的主要应用指标与R-706基本相当，可以满足用户产品质量的要求。具有良好的市场效益和经济效益。