重晶石粉又名天然硫酸鋇,產(chǎn)品主要用于石油天然氣鉆井泥漿的加重劑,生產(chǎn)立德粉或作為X射線的屏蔽劑用于醫(yī)學、原子能工業(yè)、車輛制動材料、包裝帶、油漆、醫(yī)院防輻射重力墻等行業(yè)。
化工生產(chǎn)碳酸鋇、氯化鋇、硫酸鋇、鋅鋇白、氫氧化鋇、氧化鋇等各種鋇化合物 這些鋇化合物廣泛應(yīng)用于試劑、催化 劑、糖的精制、紡織、防火、各種焰火、合成橡膠的凝結(jié)劑。
一般使用硫酸鋇或重晶石的用戶,皆對白度指標有較高的要求。如油漆工業(yè)用的重晶石要求白度都大于90%,涂料工業(yè)用的重晶石對白度要求也較高。因此,對天然重晶石進行適當?shù)奶峒冊霭滋幚?,可以有效提高重晶石的純度和白度,滿足很多用戶的需要。
現(xiàn)有技術(shù)中,關(guān)于重晶石的提純增白技術(shù),已經(jīng)做了大量的工作,如采用硫酸與重晶石粉反應(yīng),或采用鹽酸與重晶石粉反應(yīng),可以適當提高重晶石的白度,但是硫酸或鹽酸處理存在腐蝕性大,環(huán)保性低,廢液不易處理的問題。
重晶石粉屬于無機礦物,即使將其白度增加,其與油漆或涂料等的有機物或高分子聚合物材料在化學結(jié)構(gòu)和物理形態(tài)上存在差異,兩者的表面性質(zhì)不同導致其相容性和親和性會有差別,在作填充料時,很難均勻分散而影響復合材料的機械性能,從而難以發(fā)揮無機填料的功能性、表面活性和小尺寸等優(yōu)良特性,影響其在油漆或涂料等領(lǐng)域的應(yīng)用。
粉末的表面改性是指需要改變粉末表面的物理和化學性質(zhì),以滿足現(xiàn)代新材料的發(fā)展,適應(yīng)新技術(shù)和新工藝。粉末的表面改性技術(shù)在中國的發(fā)展始于20世紀80年代。天然重晶石粉體表面改性是指通過物理、化學、機械和其他方法進行的粉末表面的處理,根據(jù)不同的應(yīng)用需要改變重晶石表面的物理化學性質(zhì),或它以一種新的功能,以滿足現(xiàn)代化新材料、新工藝和新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。
物理涂層是在粉末表面處理或樹脂等對粉末表面進行的處理。物理涂層改性過程中應(yīng)用冷、熱兩種方法可實現(xiàn)。主要影響因素的顆粒形狀表面積,孔隙度,涂布劑,涂覆過程等的表面涂層處理效果?;瘜W涂層是指被吸附的表面上的無機粉末或顆粒的表面上的化學反應(yīng),采用涂覆與有機化合物中的官能團顆粒與表面改性的方法。目前高能量表面改性技術(shù)復雜、成本高,很難實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化。
改性通常使用金屬粉末的表面改性,如硅烷,鈦酸鹽,鋁酸鹽,鋯鋁酸鹽,有機鉻等偶聯(lián)劑,有機鹽和其他類型的表面活性劑,磷酸酯,不飽和有機酸,水溶性聚合物。因此選擇的范圍大,實現(xiàn)應(yīng)用時要考慮表面性能,改性的產(chǎn)品的質(zhì)量要求,使用表面改性技術(shù),表面改性劑的成本等因素等。
高分子有機硅是以硅氧鍵鏈(Si-O-Si)為骨架,硅原子上連接有機官能團的一類聚合物。高分子有機硅分子中無機骨架具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性很高,而無機骨架外的有機官能團決定了高分子有機硅分子的表面性能。
經(jīng)有機硅改性后的超細硫酸鋇可廣泛用于涂料行業(yè),與涂料物質(zhì)中的一些組分反應(yīng),可提高復合材料的流動性,解決結(jié)塊和粉塵等問題。
常見的有機硅改性劑:硅烷偶聯(lián)劑、硅表面活性劑、液體硅橡膠、硅樹脂等。