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提高硫酸钡粉体材料应用光泽的技术现状

作者:精细硫酸钡 日期:2017-06-15 00:59:19 人气:803

高光泽硫酸钡粉体材料通常表面包覆一层或多层金属氧化物,譬如二氧化硅、氧化铝或者其他成分,通过中和助氧化或共沉淀的方式掺入包裹在硫酸钡粒子表面,加入量为硫酸钡总量的0.5wt%~3wt%。有机表面涂层包覆羧酸、硅烷、硅氧烷、烃蜡以及与硫酸钡晶体颗粒表面反应的产物,加入量为硫酸钡总量的0.5 wt%~1.5wt%。市场上商业产品如Gemme Micron,单铝包膜产品B-35,硅铝包膜的B-30、B-34和有机硅表面包膜的其他型号硫酸钡产品。其中基础型B-30长期占据我国高端油墨市场。

硫酸钡粉体

硫酸钡粉体

Gemme Corp公开了一种高光泽、高耐候表面处理硫酸钡的制备方法,该产品表面包覆有多孔氧化铝和致密氧化铝,其中氧化铝的总质量浓度为BaSO4的(2~6)%,致密氧化铝和薄水铝石氧化铝的质量比为8:1~1:2,致密氧化铝与硫酸根离子的质量比为10:1~1.3:1。致密氧化铝是一种含有硫酸根离子的氧化铝,其中硫酸根离子是被吸附在氧化铝中的形式存在,氧化铝与硫酸根离子的质量比为10:1~1.3:1。在(30~65)℃时,pH值为(5.2~6.5)的条件下,将氧化铝与硫酸根离子接触反应一段时间,从而使得氧化铝致密化。薄水铝石是氧化铝的一种晶态形式,含有吸附水。水分以随机性和规律性两种方式插入Al(OH)6八面体层中。BaSO4晶体表面涂敷致密氧化铝使其耐久性譬如耐光性、粉化阻力提高。而在BaSO4晶体表面涂敷薄水铝石氧化铝层则改善了其光泽度和分散性。

Gemme Corp另外一种具有改善光泽、耐候性表面处理硫酸钡的制备方法:硫酸钡与多种金属盐处理,譬如1.0%~3.0% Al2O3铝、锆、磷化合物,至少一种金属盐可以提供一价阴离子。根据湿处理情况,一般铝化合物的加量为1.0%~3.0% Al2O3;依据二氧化钛表面沉积情况,锆化合物的加量为0.1%~0.4% ZrO2;磷化合物的加量为0.1%~0.5% P2O5;有机包覆0.2%~0.4%的TMP,TME或季戊四醇。已发现可溶性金属盐中的多价阴离子譬如SO42-在包膜时离子交换过程中会依附在硫酸钡晶体表面,常规的水洗除不尽这些多价阴离子造成絮凝,降低分散性和最终产品的白度、光泽度和耐候性。而含一价阴离子的金属盐则会有效降低这种趋势和可能。

天然硫酸钡

天然硫酸钡

Gemme Corp通过严格控制硫酸钡料浆的pH、温度、硅、铝加入时间制备具有改善光泽度和耐候性表面处理硫酸钡粉体材料:75℃条件下,pH=10.0,pH=9.4,pH=4.9分别加入硅化合物,每一步至少停留10~20min;pH=5.5~7.5,75℃条件下加入铝化合物。氧化硅的加量为BaSO4重量的2.5%~3.5%,氧化铝的加量为BaSO4重量的1.6%~1.9%。最后有机包覆0.2%~0.8%的TMP。硅、铝沉积时间10~45min,整个连续工艺包括停留时间不超过120min。该表面处理硫酸钡有着优异的光泽度优势,同时在油漆、油墨和涂料中有着很好的兼容性。着色力和黑格曼数据显示该方法制备出的硫酸钡分散性很好,用于油漆和油墨时不会出现凝聚。

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