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简述硫酸钡的制备及表面改性

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浏览:- 发布日期:2019-08-13 15:14:10【

硫酸钡为白色无定型粉末,性质稳定,难溶于水、酸、碱或有机溶剂。相对密度4.499(15℃),熔,1580℃。在1150℃左右会发生多晶转变,在,1400℃时开始显著分解。斜方晶系,晶体多成板状、短柱状。广泛应用于医药、隔音材料、特殊混泥土等领域,作为无机填充材料,硫酸钡有其无可替代的作用和优越性。

1、硫酸钡的制备方法

无卤阻燃剂厂家分析硫酸钡的优点和性能比较突出,成本低廉具有相对的惰性、较低的吸油性、非磁性、电绝缘性、防酸碱、不怕光照、分散性好,同时它还有无毒、能吸收声音和吸收放射性等性能。作为无机填充材料,硫酸钡有其无可替代的作用和优越性。因此,制备超细硫酸钡粒子有着一定的商业前景和科研意义。

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1、硫酸钡的用途

1.1泥浆加重剂

油、气井钻探时,一般使用的钻井泥浆有时重量不能与地下油、气压力平衡,则造成井喷事故。在地下压力较高的情况下,就需要增加泥浆比重,往泥浆中加入重晶石粉是增加泥浆比重的有效措施。

1.2涂料填充剂

硫酸钡具有高白度和良好的遮盖性能,作为粉体填料用于涂料中,是一种重要的功能性添加剂。超细硫酸钡用作填料可降低涂料生产成本,在黄、白色颜料中用量可达80%~90%,用于涂料中的硫酸钡白度稳定,p H<8,无机械杂质、无颗粒感。

1.3橡胶、塑料填充剂

无卤阻燃剂厂家认为橡胶和塑料工业也用硫酸钡作填料,这种填料能提高橡胶和塑料的硬度、耐磨性及耐老化性。BaSO4的添加量对复合材料的力学性能有着至关重要的影响,少量纳米硫酸钡即可显著提高复合材料的力学性能,而添加量过大则会导致团聚而降低复合材料的性能。超细BaSO4可以在基体中均匀分散,且能与树脂具有好的相容性,也能对聚合物的性能起到增强作用。同时,BaSO4也可以影响聚合物基体的结晶行为和热分解行为,使聚合物的热性能得到提升[8]。

1.4造纸工业

白度高、遮盖力强,超细硫酸钡可作为生产铜板纸表面涂布剂的原料之一。微细BaSO4颗粒可用于制造复印纸,可促使纸张表面平滑有光泽,尤其适用于对纸张表面光滑度要求极高的情报纸,如彩色复印纸等。

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2、硫酸钡的表面处理

硫酸钡表面具有很强的极性,粒子的表面是亲水疏油性的与有机、高分子材料的亲和性较差,表面能很高,不易在非极性介质中分散,影响其应用。

无机粉体表面修饰的方法很多,其基本原理都是对粉体的表面进行相应的物理和化学处理。其表面处理方法主要有包覆改性法、表面化学改性法、机械化学改性法、沉积化学改性法等。

2.1无机包覆改性

利用无机化合物在纳米粒子表面进行沉淀反应形成表面包覆,再经过一系列处理,使包覆物固定在颗粒表面,改变粉体在不同介质中的分散性和稳定性。通常用SiO2、Al2O3等金属氧化物对无机纳米粉体进行表面改性。

2.2表面化学法

表面化学法利用有机物分子中的官能团在硫酸钡颗粒表面吸附或发生化学反应,阻止微粒的相互接近,达到阻止团聚的目的。偶联剂分子中的一部分基团可与粉体表面的各种官能团反应,形成强有力的化学键,另一部分基团可与有机高聚物发生某些化学反应或物理缠绕,从而将两种性质差异很大的材料牢固地结合起来,使硫酸钡与有机高聚物分子之间产生具有特殊功能的“分子桥”,从而减少了有机无机之间的界面作用,两者的相容性得到改善。

2.3化学沉积法改性

阻燃剂厂家了解到利用沉淀反应通过加入改性剂或沉淀剂,在被改性颗粒表面形成一定厚度的包覆膜,经洗涤、脱水、干燥、焙烧等步骤,被改性颗粒表面形成牢固地包覆膜,采用送种方法达到粉体表面改性的目的即是化学沉积法改性。



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