廣源集團：超細硫酸鋇在水性環氧酯底漆中的應用研究

星空体育app在线登录入口：硫酸鋇具有化學惰性強、比重大、吸油量低等顯著特點，被廣泛應用到防腐塗料中，漆膜的耐酸耐堿好，粘度低，流平性好。由於(yu) 無機填料與(yu) 有機樹脂可能會(hui) 存在一定的界麵相容性問題，從(cong) 而影響漆膜的最終理化性能。通常為(wei) 了改善無機填料與(yu) 有機樹脂的相容性，一般都是對無機填料進行表麵改性處理，但是表麵改性劑的種類繁多，每種的功能差異較大，因此針對不同的體(ti) 係需選擇合適的改性劑進行表麵改性。

筆者選取不同改性劑對硫酸鋇進行表麵改性處理，並與(yu) 未作處理的原粉進行對比，通過測試漆膜的常規機械性能、初期耐水性、耐鹽霧性能、耐常溫去離子水、耐0.1mol/L硫酸、耐0.1mol/L氫氧化鈉等性能進行了對比研究。

一、實驗過程

（1）依次加入環氧酯樹脂和水性催幹劑，轉速400-600r/min，低速分散，然後加入中和劑DMEA，繼續低速攪拌分散；

（2）少量多次加入水，進行乳化，視乳化情況逐漸將轉速調整至1000r/min左右；

（3）乳化完成後依次加入分散劑和消泡劑，分散均勻；

（4）加入炭黑，低速攪拌分散，待全部加料完成後蓋好蓋子，1200r/min左右進行分散，然後加入硫酸鋇、鍶鉻黃，繼續分散後將剩餘(yu) 組分全部加入分散；

（5）加入鋯珠進行研磨，轉速3000-35000r/min，研磨時間1h，具體(ti) 使刮板細度結果調整。

按GB/T 37041—2018標準分別測試了超細硫酸鋇的基本物理性能指標，測試結果如表2所示

采用三種改性劑對硫酸鋇原粉進行表麵改性，產(chan) 品的白度、粒度等指標與(yu) 原粉基本一致，吸油量較原粉相比降低1個(ge) 點，並無明顯下降，這主要是由於(yu) 偶聯劑作為(wei) 改性劑對粉體(ti) 的吸油量降低不明顯。

將上述4種硫酸鋇填料分別按照表1所示配方進行製備，對比不同硫酸鋇填料在水性環氧酯底漆中的應用性能。

采用不同改性劑改性的硫酸鋇應用在水性環氧酯底漆中時其分散性基本一致，在相同研磨時間內(nei) 均能達到產(chan) 品要求的10um，這主要是由於(yu) 硫酸鋇本身在所有的非金屬礦物填料中屬於(yu) 分散性最好的品種之一，因此想要通過表麵改性進一步提高產(chan) 品的分散性的空間有限；

從(cong) 漆膜的硬度和附著力性能指標上來看，表麵改性後的硫酸鋇與(yu) 硫酸鋇原粉相比沒有明顯提升，不同填料之間的硬度差別主要體(ti) 現在其本身的莫氏硬度差上，硫酸鋇的莫氏硬度為(wei) 3，在礦物填料屬於(yu) 中等硬度，一般也不用於(yu) 改善漆膜的硬度；

從(cong) 光澤度的指標上看，改性硫酸鋇與(yu) 原粉相比基本相差不大，主要是由於(yu) 改性後的硫酸鋇吸油量降低並不明顯，因此對光澤度的改善不大；

從(cong) 儲(chu) 存穩定性上看，采用鈦酸酯偶聯劑和環氧基矽烷改性的硫酸鋇出現返粗現象，而硫酸鋇原粉和烷基矽烷改性硫酸鋇沒有出現返粗現象。

采用鈦酸酯偶聯劑改性的硫酸鋇與(yu) 原粉相比，其耐酸和耐水性得到大幅度提升。其中耐酸從(cong) 14天提升到25天；耐常溫去離子水性能從(cong) 17天提升到了32天；耐堿性出現小幅度下降；初期耐水性和耐鹽霧性能與(yu) 原粉一致。而采用烷基矽烷改性和環氧基矽烷改性的硫酸鋇與(yu) 原粉相比各項耐性均沒有明顯提升，甚至有些出現一定程度的下降。究其原因主要是由於(yu) 矽烷偶聯劑的表麵改性主要是通過水解產(chan) 生羥基與(yu) 礦物材料表麵的羥基進行結合，由於(yu) 硫酸鋇表麵的羥基含量較少，因此表麵改性效果不佳。而鈦酸酯偶聯劑是通過烷氧基和無機填料表麵形成化學結合，最終在無機物和有機物界麵之間形成有機活性單分子層，因此表麵改性效果較好，可以改善硫酸鋇與(yu) 有機樹脂的相容性，從(cong) 而提高塗膜的各項耐性指標。

硫酸鋇由於(yu) 其具有比重大、顆粒致密以及吸油量低等顯著優(you) 點，因此其分散性和附著力較好，通過表麵改性處理硫酸鋇後對上述兩(liang) 個(ge) 指標的提升空間不大，同時由於(yu) 硫酸鋇本身的莫氏硬度為(wei) 3，不屬於(yu) 高硬度產(chan) 品，因此無法通過添加硫酸鋇來改善漆膜的硬度；由於(yu) 硫酸鋇表麵的羥基含量較少，因此不宜采用各類矽烷偶聯劑對其進行改性，改性效果不佳，對產(chan) 品的性能提升不明顯。采用鈦酸酯偶聯劑對硫酸鋇進行表麵改性的效果最好，應用在環氧酯底漆中可顯著提升漆膜的耐酸和耐水性。