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。
重晶石粉,又稱硫酸鋇粉,化學(xué)組成為BaS04,晶體屬正交(斜方)晶系的硫酸鹽礦物,具有密度大、化學(xué)性質(zhì)和熱學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點,主要用于石油、化工、油漆、填料、造紙、橡膠、塑膠等工業(yè)部門。天然的重晶石主要成分是硫酸鋇(BaS04),并且含量不低,可以達到95%以上。但由于其含有鐵等致色物,使重晶石的顏色較差,白度不足。
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(dāng)?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。
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(xué)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(dǎo)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(fù)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(xué)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(xué)、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(xué)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(xué)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(xué)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(fù)雜、成本高,很難實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化。
天然重晶石粉的表面改性技術(shù)分為濕式和干式兩種方法。干法改性工藝是指在干燥狀態(tài)下的粉末或干燥后的分散體的表面改性,同時添加表面改性劑,在一定溫度下進行表面改性過程。無機粉末的表面物理涂覆、化學(xué)包覆、機械化學(xué)和部分膠囊化改性常用這種工藝。濕法改性過程中固定比或漿液的固體含量為添加表面改性劑和添加劑,在粉末表面的攪拌和溫度條件下的變形過程。濕法工藝中通常使用的反應(yīng)罐,包覆改性后的過濾和脫水。通過該方法改性的沉淀反應(yīng)包覆的無機表面改性劑的使用。
重晶石制粉一般分為重晶石粗粉加工(0―3MM),細粉加工(20目-400目),以及重晶石的超細粉深加工(400目-1250目)和微粉加工(1250目―3250目)四種類型。
超分散劑是一種新型水溶性聚合物分散劑,能夠和硫酸鋇顆粒表面羥基通過氫鍵結(jié)合成吸附層或者物理作用包裹在硫酸鋇顆粒表面,降低顆粒表面張力和表面能。
超分散劑主要是通過改變顆粒表面靜電力大小或產(chǎn)生空間位阻效應(yīng)使分散體系穩(wěn)定,抑制顆粒間的作用,改善顆粒間的團聚。
常用的超分散劑:聚酯類分散劑、低聚皂分散劑、水溶性高分子分散劑等。