[發(fā)明專利]一種高分散性沉淀硫酸鋇及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010596369.5
• 申請日: 2010-12-20
• 公開（公告）號: CN102115617A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘玉兵
• 申請（專利權(quán)）人: 富陽市白玉化工有限公司
• 主分類號: C09C1/02
• 分類號: C09C1/02;C09C3/04;C09C3/06;C09C3/08;C09C3/10;C08L23/12;C08K9/04;C08K3/30
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬鋇化合物領(lǐng)域，具體為一種用于汽車塑件的高分散性沉淀硫酸鋇及其制備方法。

背景技術(shù)

沉淀硫酸鋇（英文名稱：pre-cipitated?barium?sulfate），廣泛用于油漆、油墨、塑料、廣告顏料、化妝品、蓄電池的原料或填充劑，橡膠制品中既作填充劑，又起補(bǔ)強(qiáng)作用，聚氯乙烷樹脂中作填充劑和增重劑，印像紙及銅板紙的表面涂布劑，紡織工業(yè)用的上漿劑。玻璃制品用作澄清劑，能起消泡和增加光澤的作用?，F(xiàn)有的制備方法一般是由硫化鋇溶液與加入經(jīng)除去鈣、鎂后的芒硝溶液混合，于80℃進(jìn)行反應(yīng)，生成沉淀，經(jīng)抽濾、水洗和酸洗后，調(diào)節(jié)pH值5～6，再過濾、干燥、粉碎制得。亦可用鋇黃鹵與芒硝溶液反應(yīng)制得。而現(xiàn)有的沉淀硫酸鋇在生產(chǎn)過程中原料消耗較大，并可能產(chǎn)生對身體有害物質(zhì)，造成污染，不利于環(huán)保，同時產(chǎn)品成本較大。

如申請?zhí)枮镃N200810048340.6的中國發(fā)明專利申請?zhí)峁┝艘环N沉淀硫酸鋇的制備方法,是將傳統(tǒng)的制備方法中加納米級濾布過濾得到精制的溶液，再化合分離、調(diào)酸、干燥、蒸發(fā)，產(chǎn)品主含量硫酸鋇由98%提高到98.6～99%,成品粒子達(dá)900目-1000目,NA₂S產(chǎn)品的含鐵量在30PPM以下,但是該工藝非常復(fù)雜，生產(chǎn)過程中需要加入對身體有害物質(zhì)，不利于環(huán)保，生產(chǎn)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有沉淀硫酸鋇生產(chǎn)技術(shù)的缺陷提供一種高分散性沉淀硫酸鋇，其對身體無毒、無污染，分散性好，成本低廉，可以完全替代現(xiàn)有的沉淀硫酸鋇產(chǎn)品在汽車塑件方面的應(yīng)用。

本發(fā)明還提供一種高分散性沉淀硫酸鋇的制備方法，該方法能源消耗低，整個過程無毒無害，對生產(chǎn)者的健康無影響。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)施的：

一種高分散性沉淀硫酸鋇的制備方法，包括如下步驟：

a、選擇含鋇量95%以上的重晶石進(jìn)行精選、清洗、晾干；

b、晾干后的重晶石粉碎后在雷磨機(jī)上進(jìn)行雷磨，使其細(xì)度達(dá)到400目以上，得到A；

c、向A中加入聚丙烯酸鈉鹽分散劑、絹云母粉和苯氧乙酸烯丙酯，然后用砂磨機(jī)進(jìn)行研磨，混合物的顆粒直徑小于等于1.2μm后烘干，粉碎，得到B；

d、向B中加入碳酸鈣、二氧化鈦和苯氧乙酸烯丙酯經(jīng)充分混合得到產(chǎn)品。

聚丙烯汽車保險(xiǎn)杠專用材料主要以PP為主材，并加入一定比例的橡膠或彈性體材料、無機(jī)填料、色母粒、助劑等經(jīng)過混煉加工而成。在使用的填料中，滑石粉、碳酸鈣、沉淀硫酸鋇是最常用的，在使用性能上各有特點(diǎn)（如表1所示）。從表1可知現(xiàn)有的硫酸鋇產(chǎn)品綜合性能最佳，但是存在一些不足的地方。第一，硫酸鋇的填充量不高?；第二，硫酸鋇在主體材料中的分散性還有待提高，并且和主體材料結(jié)合度不高，影響整體材料的性能；第三，硫酸鋇在生產(chǎn)過程中對環(huán)境污染比較嚴(yán)重；第四，相對成本太高。

表1

注：++表示高效；+表示中效；0表示無效；-表示反效

本發(fā)明根據(jù)上述特點(diǎn)，研制開發(fā)了一種成本低、分散性好、經(jīng)過表面活化處理的用于汽車塑件填料的沉淀硫酸鋇產(chǎn)品，用來作為沉淀硫酸鋇的替代產(chǎn)品。主要原理是通過調(diào)整配方及特殊的研磨工藝和表面活化方式來獲得硫酸鋇為主的復(fù)合粉體材料。以低成本絹云母部分替代硫酸鋇，有效降低了生產(chǎn)成本，可完全替代沉淀硫酸鋇，并具有無毒，分散性好等特點(diǎn)。采用硅烷偶聯(lián)劑對硫酸鋇粉體進(jìn)行表面改性處理，有效提高了硫酸鋇與塑料基體的結(jié)合強(qiáng)度。

作為優(yōu)選，步驟c中所述的混合物重量百分配比為：聚丙烯酸鈉鹽分散劑1～1.5%、絹云母粉10～15%、苯氧乙酸烯丙酯2～3%，余量為A。配方中的絹云母可以增加耐高溫、耐候性和防腐性能，苯氧乙酸烯丙酯和聚丙烯酸鈉鹽綜合起到分散作用避免在生產(chǎn)過程中發(fā)生團(tuán)聚。

作為優(yōu)選，步驟c中所述的混合物的顆粒直徑為平均為1.0～1.2μm，有部分顆粒甚至更小，顆粒越細(xì)和基體材料的結(jié)合強(qiáng)度會越高，對基體的整體增韌增強(qiáng)作用就越好。

作為優(yōu)選，所述的聚丙烯酸鈉鹽分散劑為羅門哈斯9400。

作為優(yōu)選，步驟d中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：B為65～75%，碳酸鈣為15～25%，二氧化鈦為5～10%，?苯氧乙酸烯丙酯為3～5%。進(jìn)一步優(yōu)選的方案是，所述的B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%。B的比例過低所得產(chǎn)品的加工性能和力學(xué)性能將降低，過高將直接導(dǎo)致產(chǎn)品成本增加，70%為性價比最佳的含量。