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立德粉专栏

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立德粉怎样进行表面改性

来源:www.shhaoluo.com日期:2020-06-19

    重晶石粉是由天然重晶石矿物粉末而成,立德粉则是由硫酸钡和硫化锌所组成,二者都是涂料工业的主要填料。但重晶石粉和立德粉表面亲水,故其在有机体系中的应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机体系中的分散性,防止在油漆中使用时沉淀结块,同时增加漆膜的光泽、韧性、附着力等。


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学沉积法、机器化学法、包覆法等。


化学沉积法主要是利用沉淀反应,加入改性剂和沉淀剂,使改性剂沉积在重晶石粉表面,形成一层极细微的无机氧化物包膜。


机器化学法是将重晶石粉于改性剂混淆均匀,经气流粉碎机粉碎,由于破碎面上有很好的活性点,改性剂在重晶石粉表面发生反应,形成表面改性层。


包覆法是将重晶石粉装入混淆机中,与改性剂在搅拌过程中充分混淆,使改性剂包覆在重金石粉表面。


2、表面改性剂
根据不同的应用领域,重晶石粉可选用表面活性剂、偶联剂、无机氧化物等表面改性剂。


(1)试验研究结果表明:用一种含有COOH、OH、SO3官能团的表面改性剂(SA-101)改性后的重晶石粉不仅活化指数高、分散性和流动性好,而且应用效果较好,能够满足C03-1红醇酸调和漆的指标要求,可以代替沉淀硫酸钡。
 

(2)用油酸钠对立德粉进行的表面改性研究表明,硫酸钡对油酸钠的吸附等温线类似于气体吸附中的BET二型等温线,是多层吸附,吸附量不断增加,无极限饱和值,在平衡浓度较低时就有较高的吸附量。


表面改性后立德粉/水/氛围的打仗角基本上在80°左右,说明改性立德粉表面为油酸钠所覆盖,呈现疏水性。表面改性后硫酸钡和立德粉在环己烷中的润湿热大于在水中的润湿热,说明改性后的硫酸钡和立德粉由极性变为非极性,由亲水变为疏水,符合极性固体在极性液体中的润湿热比在非极性液体中的大,而非极性固体的润湿热与此相反的规律。改性后硫酸钡和立德粉对水的润湿热呈现随浓度的增大而递减的趋势,说明其表面疏水性随浓度的增加而增大。
 

(3)以硅烷偶联剂改性重晶石粉,添加量为5%时,改性后重晶石粉的安息角为36°,其表面由亲水变为疏水,且分散性和流动性得到显著改善。

 
(4)利用硬脂酸和硅烷偶联剂(WD-60),其研究表明:硬脂酸的用量大于重晶石粉的0.5%时,其活化指数可达到99.7%以上;硅烷偶联剂(WD-60)用量大于0.3%时,重晶石粉的活化指数大于77.8%。



比年来,随着涂料行业的快速发展,其对重晶石粉的需求量越来越大,质量要求也越来越严格和多样化。因此,我国重晶石粉行业应加大对高端产品的技术、人材投入,提高生产运营质量,加强对高端产品(如改性重晶石粉、纳米重晶石粉)的技术研发,培养深加工技术(提纯、超细、改性、复合)人材,才能加快行业转型升级,实现优质资源经济效益最大化。

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