一文了解超(chao)細硫酸鋇(bei)常用表面改(gai)性劑及工藝(yi)

超細硫酸鋇作為高品質的硫酸鋇產品，具有無毒、無味、粒徑小等優點應用于各個領域。但是超細硫酸鋇產品還存在兩個關鍵問題：一方面是超(chao)細硫酸鋇(bei)顆(ke)粒(li)(li)粒(li)(li)徑小，比表面積大，表面能(neng)高，極易(yi)發(fa)生(sheng)顆(ke)粒(li)(li)間團聚，使顆(ke)粒(li)(li)粒(li)(li)徑變大，形貌也(ye)不規整。另一方面是超(chao)細硫酸鋇表面極性強，顆(ke)粒(li)表現為親(qin)水疏油，與有機相容性差(cha)，與有機聚合(he)(he)物親(qin)和性差(cha)，影響復合(he)(he)材料性能，限制其應用。為(wei)了顆(ke)粒(li)間團聚，穩定其分散體系；提(ti)高(gao)硫(liu)(liu)酸(suan)鋇的(de)有(you)機相容性(xing)(xing)，提(ti)高(gao)復(fu)合材料的(de)性(xing)(xing)能(neng)，必須對(dui)超細硫(liu)(liu)酸(suan)鋇進行表(biao)面改性(xing)(xing)，使其表(biao)面親油疏水(shui)，拓(tuo)寬其應(ying)用。
  
1、硫酸鋇常(chang)用表面改性劑(ji)
  超細(xi)硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)鋇(bei)(bei)粒子表面(mian)(mian)極(ji)性強，易使(shi)吸附(fu)(fu)在硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)鋇(bei)(bei)顆粒表面(mian)(mian)的(de)水發(fa)生解離生成羥基，為硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)鋇(bei)(bei)的(de)表面(mian)(mian)改(gai)性提供了可能(neng)。表面(mian)(mian)改(gai)性劑首先應(ying)具有親(qin)水的(de)極(ji)性集團(tuan)和(he)親(qin)油的(de)非極(ji)性基團(tuan)，可以(yi)吸附(fu)(fu)在硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)鋇(bei)(bei)顆粒的(de)表面(mian)(mian)，形成牢固的(de)吸附(fu)(fu)層；其次還(huan)可以(yi)改(gai)變(bian)顆粒表面(mian)(mian)靜電力大(da)小(xiao)或產(chan)生空間位阻(zu)效應(ying)使(shi)超細(xi)硫(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)鋇(bei)(bei)顆粒分(fen)散穩(wen)定，其團(tuan)聚；同時還(huan)應(ying)具有抗酸(suan)(suan)、堿性和(he)耐候性。
  
（1）偶(ou)聯劑
利用偶(ou)聯劑(ji)對超細硫(liu)酸(suan)鋇進行(xing)表面包(bao)覆的(de)(de)工(gong)藝簡單(dan)，但應用甚廣，經(jing)偶(ou)聯劑(ji)表面改性的(de)(de)超細硫(liu)酸(suan)鋇作為涂料(liao)的(de)(de)填(tian)料(liao)，可提(ti)高復合涂料(liao)的(de)(de)抗震性、抗沖擊能力、強度和(he)剛度等力學性能。根據不同的(de)(de)基體材料(liao)可以優選鈦(tai)（鋁）酸(suan)酯類(lei)、硬脂酸(suan)類(lei)和(he)硅(gui)烷(wan)類(lei)等多種界面偶(ou)聯劑(ji)。
  
（2）超分散劑
超(chao)分(fen)(fen)(fen)(fen)散(san)劑(ji)(ji)是一種新型水溶性聚(ju)合(he)物(wu)(wu)分(fen)(fen)(fen)(fen)散(san)劑(ji)(ji)，能(neng)夠和硫(liu)酸(suan)鋇(bei)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)表面(mian)(mian)羥基通過氫鍵結合(he)成吸附(fu)層(ceng)或者物(wu)(wu)理作(zuo)用包裹在硫(liu)酸(suan)鋇(bei)顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)表面(mian)(mian)，降低顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)表面(mian)(mian)張(zhang)力和表面(mian)(mian)能(neng)，從而改(gai)(gai)變顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)表面(mian)(mian)靜電力大小或產(chan)生(sheng)空間(jian)位阻(zu)效應使分(fen)(fen)(fen)(fen)散(san)體(ti)系穩定，顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)間(jian)的作(zuo)用，改(gai)(gai)善顆(ke)(ke)粒(li)(li)(li)間(jian)的團聚(ju)。常(chang)用的超(chao)分(fen)(fen)(fen)(fen)散(san)劑(ji)(ji)：聚(ju)酯(zhi)類分(fen)(fen)(fen)(fen)散(san)劑(ji)(ji)、低聚(ju)皂分(fen)(fen)(fen)(fen)散(san)劑(ji)(ji)、水溶性高分(fen)(fen)(fen)(fen)子分(fen)(fen)(fen)(fen)散(san)劑(ji)(ji)等。

（3）有機(ji)硅
高(gao)分子有機硅是(shi)以硅氧鍵鏈（Si-O-Si）為骨(gu)(gu)架，硅原(yuan)子(zi)(zi)上(shang)連接有(you)機(ji)官能(neng)團的一類聚合(he)物。高(gao)分(fen)子(zi)(zi)有(you)機(ji)硅分(fen)子(zi)(zi)中(zhong)無(wu)機(ji)骨(gu)(gu)架具(ju)有(you)結構穩定性很高(gao)，而(er)無(wu)機(ji)骨(gu)(gu)架外的有(you)機(ji)官能(neng)團決定了高(gao)分(fen)子(zi)(zi)有(you)機(ji)硅分(fen)子(zi)(zi)的表(biao)面(mian)性能(neng)。
經有(you)機硅改(gai)性后的超細(xi)硫酸(suan)鋇可(ke)用于涂料(liao)行業，與(yu)涂料(liao)物質中的一些組分反(fan)應，可(ke)提高復合材料(liao)的流動性，解決結塊和粉塵等問題(ti)。常見的有(you)機硅改(gai)性劑(ji)(ji)(ji)：硅烷偶聯(lian)劑(ji)(ji)(ji)、硅表面(mian)活性劑(ji)(ji)(ji)、液體硅橡(xiang)膠(jiao)、硅樹脂(zhi)等。
  
2、硫酸鋇表面改性工藝(yi)
（1）干法(fa)改性
干法改(gai)性(xing)(xing)(xing)是(shi)通過(guo)在(zai)研磨過(guo)程(cheng)中改(gai)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)和硫(liu)酸鋇顆粒(li)分散摩(mo)擦達到(dao)(dao)改(gai)性(xing)(xing)(xing)目的(de)。將取一定比例(li)的(de)改(gai)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)和產品，在(zai)攪(jiao)拌或研磨過(guo)程(cheng)中，使改(gai)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)包(bao)裹在(zai)硫(liu)酸鋇顆粒(li)表面(mian)，達到(dao)(dao)改(gai)性(xing)(xing)(xing)效(xiao)果(guo)。這種方法簡單、易操作(zuo)、成本低，但是(shi)改(gai)性(xing)(xing)(xing)劑(ji)覆蓋(gai)不均(jun)勻(yun)，結合力弱，改(gai)性(xing)(xing)(xing)效(xiao)果(guo)不好。在(zai)實際工(gong)業生產上，可作(zuo)為輔助(zhu)改(gai)性(xing)(xing)(xing)方法使用(yong)。
  
（2）原位改性
原位改(gai)(gai)(gai)性(xing)(xing)是指顆粒的(de)(de)合成和修飾兩個過程在(zai)反應(ying)時同步完(wan)成的(de)(de)，即硫(liu)酸(suan)鋇(bei)的(de)(de)原位改(gai)(gai)(gai)性(xing)(xing)，不(bu)僅完(wan)成了(le)硫(liu)酸(suan)鋇(bei)的(de)(de)合成，還包含了(le)對硫(liu)酸(suan)鋇(bei)的(de)(de)改(gai)(gai)(gai)性(xing)(xing)過程。因其原位改(gai)(gai)(gai)性(xing)(xing)的(de)(de)特(te)點(dian)，其改(gai)(gai)(gai)性(xing)(xing)劑不(bu)僅在(zai)與(yu)硫(liu)酸(suan)鋇(bei)粒子(zi)結合，還與(yu)溶液(ye)中(zhong)游離的(de)(de)Ba2+結(jie)合，使得(de)其改(gai)性劑不僅包裹在硫(liu)酸鋇(bei)粒(li)子(zi)表面，還存在于顆粒(li)之間，顆粒(li)的(de)團(tuan)聚和生(sheng)長，使超細顆粒(li)的(de)分散性和疏(shu)水性得(de)到提高(gao)。