重晶石粉是由天然重晶石礦物粉末而成，立德粉則是由硫酸鋇和硫化鋅所組成，兩者都是涂料工業(yè)的重要填料。但重晶石粉和立德粉表面親水，故其在有機(jī)體系中的應(yīng)用受到了一定的限制。
表面改性的目的是改性重晶石粉和立德粉在有機(jī)體系中的分散性，防止在油漆中使用時沉淀結(jié)塊，同時增加漆膜的光澤、韌性、附著力等。
1、表面改性方法
重晶石粉和立德粉常用的表面改性方法有化學(xué)沉積法、機(jī)械化學(xué)法、包覆法等。
化學(xué)沉積法主要是利用沉淀反應(yīng)，加入改性劑和沉淀劑，使改性劑沉積在重晶石粉表面，形成一層極細(xì)微的無機(jī)氧化物包膜。
機(jī)械化學(xué)法是將重晶石粉于改性劑混合均勻，經(jīng)氣流粉碎機(jī)粉碎，由于破碎面上有很好的活性點(diǎn)，改性劑在重晶石粉表面發(fā)生反應(yīng)，形成表面改性層。
包覆法是將重晶石粉裝入混合機(jī)中，與改性劑在攪拌過程中充分混合，使改性劑包覆在重金石粉表面。
2、表面改性劑
根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域，重晶石粉可選用表面活性劑、偶聯(lián)劑、無機(jī)氧化物等表面改性劑。
?。?）試驗(yàn)研究結(jié)果表明：用一種含有COOH、OH、SO3官能團(tuán)的表面改性劑（SA-101）改性后的重晶石粉不僅活化指數(shù)高、分散性和流動性好，而且應(yīng)用效果較好，能夠滿足C03-1紅醇酸調(diào)和漆的指標(biāo)要求，可以代替沉淀硫酸鋇。
（2）用油酸鈉對立德粉進(jìn)行的表面改性研究表明，硫酸鋇對油酸鈉的吸附等溫線類似于氣體吸附中的BET二型等溫線，是多層吸附，吸附量不斷增加，無極限飽和值，在平衡濃度較低時就有較高的吸附量。
表面改性后立德粉/水/空氣的接觸角基本上在80°左右，說明改性立德粉表面為油酸鈉所覆蓋，呈現(xiàn)疏水性。表面改性后硫酸鋇和立德粉在環(huán)己烷中的潤濕熱大于在水中的潤濕熱，說明改性后的硫酸鋇和立德粉由極性變?yōu)榉菢O性，由親水變?yōu)槭杷?，符合極性固體在極性液體中的潤濕熱比在非極性液體中的大，而非極性固體的潤濕熱與此相反的規(guī)律。改性后硫酸鋇和立德粉對水的潤濕熱呈現(xiàn)隨濃度的增大而遞減的趨勢，說明其表面疏水性隨濃度的增加而增大。
?。?）張鳳仙等以硅烷偶聯(lián)劑改性重晶石粉，添加量為5%時，改性后重晶石粉的安息角為36°，其表面由親水變?yōu)槭杷?，且分散性和流動性得到顯著改善。
?。?）王威等分別利用硬脂酸和硅烷偶聯(lián)劑（WD-60），其研究表明：硬脂酸的用量大于重晶石粉的0.5%時，其活化指數(shù)可達(dá)到99.7%以上；硅烷偶聯(lián)劑（WD-60）用量大于0.3%時，重晶石粉的活化指數(shù)大于77.8%。
近年來，隨著涂料行業(yè)的快速發(fā)展，其對重晶石粉的需求量越來越大，質(zhì)量要求也越來越嚴(yán)格和多樣化。因此，我國重晶石粉行業(yè)應(yīng)加大對高端產(chǎn)品的技術(shù)、人才投入，提高生產(chǎn)運(yùn)營質(zhì)量，加強(qiáng)對高端產(chǎn)品（如改性重晶石粉、納米重晶石粉）的技術(shù)研發(fā)，培養(yǎng)深加工技術(shù)（提純、超細(xì)、改性、復(fù)合）人才，才能加快行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源經(jīng)濟(jì)效益最大化。
來源：重晶石提純及表面改性研究，作者：雷紹民等；重晶石粉的表面改性，作者：張鳳仙；重晶石礦粉表面改性研究與應(yīng)用，作者：王威等
編輯整理：粉體技術(shù)網(wǎng)
2018年第四期礦物精細(xì)加工與應(yīng)用技術(shù)高級研修班
2018年12月2日-4日 廣州
培訓(xùn)大綱：
1、非金屬礦粉體精細(xì)加工技術(shù)
2、非金屬礦粉體表面改性技術(shù)
3、非金屬礦粉體在涂料中的應(yīng)用技術(shù)
4、非金屬礦粉體如何打開涂料行業(yè)市場
5、2018涂料狼群工程師技術(shù)沙龍
6、聯(lián)誼晚宴
報名咨詢和交流：18701083278（微信同號）
更多精彩！歡迎掃描下方二維碼關(guān)注中國粉體技術(shù)網(wǎng)官方微信（粉體技術(shù)網(wǎng)）
|
