硫酸鋇作為體質(zhì)顏料廣泛應(yīng)用于涂料中,對(duì)提高涂膜的厚度、耐磨性、耐水性、耐熱性、表面硬度、耐沖擊性等起著很重要的作用。用作二氧化鈦及顏料于塑料中的墊片可減少顏料的添加量并可節(jié)約10%左右的成本。硫酸鋇可達(dá)到其重量的80%填充率,應(yīng)用于排水管、音箱、音響可有效的隔絕噪音、雜音,硫酸鋇N應(yīng)用于窗簾可增加重量用于家電用品外殼可提供高光澤、色相佳、耐刮性、尺寸安定性好等優(yōu)點(diǎn)。
硫酸鋇性質(zhì):
溶于熱亞硫酸、濃硫酸,不溶于水、乙醇、一般的酸、苛性堿溶液。不燃。受高熱分解產(chǎn)生有毒的硫化物煙氣。
重晶石是普通的富含鋇的硫酸鹽礦物。斜方晶系,晶體多呈板狀、短柱狀,一般呈致密塊狀、板狀、柱狀產(chǎn)出。晶體無(wú)色透明,一般呈白色、灰白、灰色、淺黃、淡紅、淺藍(lán)、棕褐等色。玻璃光澤,斷口珍珠光澤,條痕白色。密度4.3~4.7g/cm3,硬度3~3.5.性脆,具黃綠焰色反應(yīng)。不溶于水和酸,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,無(wú)磁性毒性,并有吸收X射線和伽馬射線的性能。重晶石主要產(chǎn)于沉積層狀礦床和低溫?zé)嵋旱V脈中,常與石英、白云石、方解石、螢石、方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等共生。
硫酸鋇的化學(xué)式為BaSO4,一般為白色斜方體,其無(wú)色無(wú)味,密度為4.499,熔點(diǎn)可高達(dá)1580℃。其化學(xué)性質(zhì)非常的穩(wěn)定,難溶于水且耐酸、耐堿、、無(wú)磁性,還可以吸收X-射線以及γ射線等。
硫酸鋇用于塑料中可減少顏料的添加量并可節(jié)約10﹪左右的成本。將硫酸鋇(約25﹪)應(yīng)用至PP,可使PP表面似ABS,且不影響PP原有特性,提供高光澤度及高硬度表面。
工業(yè)中,硫酸鋇分為以下幾種:
1.重鋇,又稱之為重晶石粉或者天然鋇粉。是人們選取天然硫酸鋇礦石(重晶石)后經(jīng)過(guò)清洗、打磨、曬干等工藝制成,其雜質(zhì)較多,品質(zhì)主要由礦本身決定,但是其價(jià)格低廉,通常應(yīng)用在白色顏料制作或者低檔涂料、塑料、油墨行業(yè)中充當(dāng)填充料。
2.沉淀硫酸鋇,又稱之為工業(yè)硫酸鋇或沉鋇。其由人為加工制成,與重鋇不同的是沉鋇幾乎不含雜質(zhì)。其微溶于水,不溶于酸。本身不含毒,但是如果含有可溶性鋇能引起中毒。工業(yè)中的沉淀硫酸鋇主要通過(guò)硫酸鋇與硫酸反應(yīng)、氯化鋇與硫酸或硫酸鈉反應(yīng)、硫化鋇與硫酸鈉反應(yīng)生成。沉淀硫酸鋇因?yàn)槠浞€(wěn)定性由其具體的指標(biāo)不同而應(yīng)用于醫(yī)藥、中涂料油墨、塑料、橡膠、玻璃、陶瓷等領(lǐng)域中充當(dāng)填充料,人們通常根據(jù)不同的應(yīng)用又分為涂料級(jí)沉淀硫酸鋇、塑料級(jí)沉淀硫酸鋇等等,其相對(duì)于重鋇價(jià)格較高。
3.改性硫酸鋇,又分為改性硫酸鋇與改性沉淀硫酸鋇,是將重晶石粉或沉淀硫酸鋇通過(guò)相關(guān)的處理使得其在某一方面的性能增強(qiáng),應(yīng)用與沉淀類似,主要還是取決于其相關(guān)性能,其中經(jīng)過(guò)進(jìn)一步加工細(xì)化的又稱之為改性超細(xì)硫酸鋇或改性超細(xì)沉淀硫酸鋇。價(jià)格比沉淀硫酸鋇高。
4.納米級(jí)沉淀硫酸鋇,是將改性沉淀硫酸鋇通過(guò)深加工,使得其D50(中位粒徑分布)控制在0.2μm-0.4μm之間,因?yàn)槠浼庸さ母咭螅壳拔覈?guó)能生產(chǎn)出納米級(jí)沉淀硫酸鋇的廠家還較少,其價(jià)格也比較高,納米級(jí)沉淀硫酸鋇主要應(yīng)用于的油漆、涂料等行業(yè)之中。
硫酸鋇為什么不與鹽酸反應(yīng)?
熵變自由能焓變可以用來(lái)判斷反應(yīng)能否自發(fā)發(fā)生,但化學(xué)反應(yīng)是否能夠發(fā)生還需要考慮化學(xué)動(dòng)力學(xué)部分,也就是說(shuō)要將化學(xué)勢(shì)考慮在內(nèi)。假如硫酸鋇與鹽酸發(fā)生反應(yīng),生成的產(chǎn)物為BaCl2,BaCl2可以溶于水,BaSo4比BaCl2更難溶,相對(duì)而言硫酸鋇更穩(wěn)定。而化學(xué)反應(yīng)是往化學(xué)勢(shì)降低的方向進(jìn)行,也就是往穩(wěn)更定的方向所進(jìn)行的,所以宏觀上表現(xiàn)為硫酸鋇與鹽酸不能發(fā)生反應(yīng)。此外硫酸的酸性要比鹽酸更強(qiáng),置換反應(yīng)強(qiáng)酸換弱酸,所以鹽酸無(wú)法置換出弱酸。
作用 填料在塑料中的作用主要是以下幾方面: ①能有效地調(diào)節(jié)樹脂粘度,提高材料加工性能; ②能改變材料的性能,滿足不同制件的要求,如提高耐磨性、改善導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性,提高材料沖擊強(qiáng)度及壓縮強(qiáng)度等; ③起骨架支撐作用,降低成型制件的收縮率,提高制件的尺寸穩(wěn)定性; ④提高制件表面光潔度、平滑性等,同時(shí)提高顏料的著色效果,改善了制件的外觀; ⑤某些填料具有的光穩(wěn)定性和耐化學(xué)腐蝕性,擴(kuò)大材料的應(yīng)用范圍; ⑥與其它助劑起到協(xié)效作用,如阻燃劑、成核劑等; ⑦起到增容作用,降低材料成本,提高產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。