硫酸钡是以重晶石为主要原料,经选矿、洗矿、粉碎等工艺加工而成。硫酸钡的硬度为3~3.5(莫氏),比重为4.3~4.7,具有比重大、硬度低、性脆的特点。重晶石几乎不溶于水、乙醇和酸,溶于热浓硫酸中。随着部分硫酸钡产品的研发,硫酸钡应用领域正不断拓宽。
硫酸钡在油漆中的应用,优于其他大多数填充粉体,具有低凝聚性、光分散性低及颗粒精细等特点,特别适用于颜料面漆、清漆、喷漆等,具有耐化学性与耐候性。其惰性、不溶于水、酸、碱等有机中介,的光泽性与颗粒的精细度使得面漆长期暴露中得到保持。硫酸钡推荐用于面漆,可增加表面硬度和颜色稳定性。
硫酸钡作为体质颜料广泛应用于涂料中,对提高涂膜的厚度、耐磨性、耐水性、耐热性、表面硬度、耐冲击性等起着很重要的作用。用作二氧化钛及颜料于塑料中的垫片可减少颜料的添加量并可节约10%左右的成本。硫酸钡可达到其重量的80%填充率,应用于排水管、音箱、音响可有效的隔绝噪音、杂音,硫酸钡N应用于窗帘可增加重量用于家电用品外壳可提供高光泽、色相佳、耐刮性、尺寸安定性好等优点。
硫酸钡性质:
溶于热亚硫酸、浓硫酸,不溶于水、乙醇、一般的酸、苛性碱溶液。不燃。受高热分解产生有毒的硫化物烟气。
重晶石是普通的富含钡的硫酸盐矿物。斜方晶系,晶体多呈板状、短柱状,一般呈致密块状、板状、柱状产出。晶体无色透明,一般呈白色、灰白、灰色、浅黄、淡红、浅蓝、棕褐等色。玻璃光泽,断口珍珠光泽,条痕白色。密度4.3~4.7g/cm3,硬度3~3.5.性脆,具黄绿焰色反应。不溶于水和酸,化学性质稳定,无磁性毒性,并有吸收X射线和伽马射线的性能。重晶石主要产于沉积层状矿床和低温热液矿脉中,常与石英、白云石、方解石、萤石、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等共生。
硫酸钡的化学式为BaSO4,一般为白色斜方体,其无色无味,密度为4.499,熔点可高达1580℃。其化学性质非常的稳定,难溶于水且耐酸、耐碱、、无磁性,还可以吸收X-射线以及γ射线等。
硫酸钡用于塑料中可减少颜料的添加量并可节约10﹪左右的成本。将硫酸钡(约25﹪)应用至PP,可使PP表面似ABS,且不影响PP原有特性,提供高光泽度及高硬度表面。
工业中,硫酸钡分为以下几种:
1.重钡,又称之为重晶石粉或者天然钡粉。是人们选取天然硫酸钡矿石(重晶石)后经过清洗、打磨、晒干等工艺制成,其杂质较多,品质主要由矿本身决定,但是其价格低廉,通常应用在白色颜料制作或者低档涂料、塑料、油墨行业中充当填充料。
2.沉淀硫酸钡,又称之为工业硫酸钡或沉钡。其由人为加工制成,与重钡不同的是沉钡几乎不含杂质。其微溶于水,不溶于酸。本身不含毒,但是如果含有可溶性钡能引起中毒。工业中的沉淀硫酸钡主要通过硫酸钡与硫酸反应、氯化钡与硫酸或硫酸钠反应、硫化钡与硫酸钠反应生成。沉淀硫酸钡因为其稳定性由其具体的指标不同而应用于医药、中涂料油墨、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等领域中充当填充料,人们通常根据不同的应用又分为涂料级沉淀硫酸钡、塑料级沉淀硫酸钡等等,其相对于重钡价格较高。
3.改性硫酸钡,又分为改性硫酸钡与改性沉淀硫酸钡,是将重晶石粉或沉淀硫酸钡通过相关的处理使得其在某一方面的性能增强,应用与沉淀类似,主要还是取决于其相关性能,其中经过进一步加工细化的又称之为改性超细硫酸钡或改性超细沉淀硫酸钡。价格比沉淀硫酸钡高。
4.纳米级沉淀硫酸钡,是将改性沉淀硫酸钡通过深加工,使得其D50(中位粒径分布)控制在0.2μm-0.4μm之间,因为其加工的高要求,目前我国能生产出纳米级沉淀硫酸钡的厂家还较少,其价格也比较高,纳米级沉淀硫酸钡主要应用于的油漆、涂料等行业之中。
沉淀硫酸钡,它作为填料,也称为体质颜料,主要用在各种涂料的底漆配方。硫酸钡由于密度比较大,不适合用在粘度低的面漆中。在底漆中,能够提供易于刮涂的特性,能够有利于填充底材表面粗糙的空隙纹理。
纳米材料硫酸钡,它的作用不是作为填料,而是作为颜料的增量剂使用。可以节省颜料,机理比较复杂。大致原理是纳米硫酸钡作为芯材,其外面包裹颜料,这样就避免了颜料的聚集,使得颜料充分展色。
作用 填料在塑料中的作用主要是以下几方面: ①能有效地调节树脂粘度,提高材料加工性能; ②能改变材料的性能,满足不同制件的要求,如提高耐磨性、改善导电性、导热性,提高材料冲击强度及压缩强度等; ③起骨架支撑作用,降低成型制件的收缩率,提高制件的尺寸稳定性; ④提高制件表面光洁度、平滑性等,同时提高颜料的着色效果,改善了制件的外观; ⑤某些填料具有的光稳定性和耐化学腐蚀性,扩大材料的应用范围; ⑥与其它助剂起到协效作用,如阻燃剂、成核剂等; ⑦起到增容作用,降低材料成本,提高产品在市场上的竞争力。
硫酸钡被广泛用于各种涂料、橡胶、陶瓷、造纸、油墨等行业领域,硫酸钡是一种白色、灰白色晶体粉末,具有非常好的耐酸碱性、稳定性、、硬度适中,环保型材料,硫酸钡主要用于涂料行业。