提高硫酸钡粉体材料应用光泽的技术现状

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

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

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。