一般使用硫酸鋇或重晶石的用戶,皆對白度指標有較高的要求。如油漆工業用的重晶石要求白度都大于90%,涂料工業用的重晶石對白度要求也較高。因此,對天然重晶石進行適當的提純增白處理,可以有效提高重晶石的純度和白度,滿足很多用戶的需要。
重晶石粉屬于無機礦物,即使將其白度增加,其與油漆或涂料等的有機物或高分子聚合物材料在化學結構和物理形態上存在差異,兩者的表面性質不同導致其相容性和親和性會有差別,在作填充料時,很難均勻分散而影響復合材料的機械性能,從而難以發揮無機填料的功能性、表面活性和小尺寸等優良特性,影響其在油漆或涂料等領域的應用。
粉末的表面改性是指需要改變粉末表面的物理和化學性質,以滿足現代新材料的發展,適應新技術和新工藝。粉末的表面改性技術在中國的發展始于20世紀80年代。天然重晶石粉體表面改性是指通過物理、化學、機械和其他方法進行的粉末表面的處理,根據不同的應用需要改變重晶石表面的物理化學性質,或它以一種新的功能,以滿足現代化新材料、新工藝和新技術的發展應用。
天然重晶石粉的表面改性技術分為濕式和干式兩種方法。干法改性工藝是指在干燥狀態下的粉末或干燥后的分散體的表面改性,同時添加表面改性劑,在一定溫度下進行表面改性過程。無機粉末的表面物理涂覆、化學包覆、機械化學和部分膠囊化改性常用這種工藝。濕法改性過程中固定比或漿液的固體含量為添加表面改性劑和添加劑,在粉末表面的攪拌和溫度條件下的變形過程。濕法工藝中通常使用的反應罐,包覆改性后的過濾和脫水。通過該方法改性的沉淀反應包覆的無機表面改性劑的使用。
偶聯劑的一部分基團通過強化學鍵與無機超細顆粒表面官能團結合;另一部分基團與有機高聚物發生化學反應或物理結合,使得性質完全不同的礦物與有機高分子聚合物牢固的結合在一起。經偶聯劑表面改性的超細硫酸鋇作為涂料的填料,可提高復合涂料的抗震性、抗沖擊能力、強度和剛度等力學性能。常用的偶聯劑有:硅烷類、硼酸脂類、鋁酸酯類、鈦酸酯類等。
超分散劑是一種新型水溶性聚合物分散劑,能夠和硫酸鋇顆粒表面羥基通過氫鍵結合成吸附層或者物理作用包裹在硫酸鋇顆粒表面,降低顆粒表面張力和表面能。
超分散劑主要是通過改變顆粒表面靜電力大小或產生空間位阻效應使分散體系穩定,抑制顆粒間的作用,改善顆粒間的團聚。
常用的超分散劑:聚酯類分散劑、低聚皂分散劑、水溶性高分子分散劑等。