納米硫酸鋇是一種新型的無機(jī)材料，具有高活性、高比表面積和良好的分散性，因而被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。但納米硫酸鋇親水疏油，表面活性較高，與聚合物基體之間存在很大的極性差異，在聚合物中或相鄰顆粒間都極易發(fā)生團(tuán)聚或結(jié)塊，分散性差。

　　為改善硫酸鋇在聚合物中的分散性，提高納米硫酸鋇在復(fù)合材料中的綜合性能，需要對納米硫酸鋇進(jìn)行表面改性。

　　偶聯(lián)劑改性

　　偶聯(lián)劑可以將親無機(jī)物的基團(tuán)和親有機(jī)物的基團(tuán)連接起來，從而使無機(jī)物與有機(jī)物之間的界面作用增強(qiáng)。

　　硅烷類是目前應(yīng)用較多、用量較大的偶聯(lián)劑，用于表面具有羥基的無機(jī)納米粒子十分有效。一般的硅烷偶聯(lián)劑與硫酸鋇表面結(jié)合力不強(qiáng)，較為有效的是多組分偶聯(lián)劑，可使納米硫酸鋇表面硅烷化，但成本高，使用復(fù)雜。

　　鈦酸酯可與納米硫酸鋇表面的自由質(zhì)子形成化學(xué)鍵，在其表面形成有機(jī)膜，使表面性質(zhì)發(fā)生改變，因此對于大多數(shù)無機(jī)粒子都有較好的改性效果。但其價格較貴，并有危害人體健康的成分存在，導(dǎo)致對它的應(yīng)用越來越少。

　　鋁酸酯偶聯(lián)劑分子中易水解的烷氧基可與硫酸鋇表面的自由質(zhì)子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成單分子膜，形成不可逆的Al-O鍵，從而改善產(chǎn)品性能。

　　沉淀反應(yīng)改性

　　沉淀反應(yīng)改性法是將改性劑加入反應(yīng)中，通過化學(xué)沉淀反應(yīng)使其在硫酸鋇表面形成一層包覆膜，不同的改性劑和沉淀劑制備出的粒徑、形貌也不同。

　　該方法生產(chǎn)成本較低，操作簡便，沉淀條件容易控制，是常用的對顆粒表面進(jìn)行改性的方法之一。

　　無機(jī)物包覆改性

　　無機(jī)物包覆改性通常選用氧化鋅、二氧化硅、二氧化鈦等金屬氧化物作為改性劑，通過物理作用或范德華力在顆粒表面形成包覆膜，但不與其表面發(fā)生其他反應(yīng)。

　　表面活性劑改性

　　表面活性劑分子一端為長鏈烷基，能夠在聚合物基體中均勻分散，另一端為極性親水基團(tuán)，可與硫酸鋇表面發(fā)生物理吸附或化學(xué)反應(yīng)。表面活性劑種類多、成本低、產(chǎn)量大，不同種類的表面活性劑可以合成不同性能的產(chǎn)品。

　　脂肪酸(鹽)是較為常用且價格低廉的表面改性劑，改性后的納米硫酸鋇在聚合物中有較好的分散性和親和性。改性后的納米硫酸鋇由于表面張力在水中不易沉淀，因此活化度可以用來反映表面改性效果的好壞。

　　復(fù)合改性劑改性

　　復(fù)合改性劑是由兩種或兩種以上的單一改性劑組合而成的復(fù)合配方，如棕櫚酸鈉/硬脂酸鈉、硬脂酸鈉/硫酸鋅、硬脂酸鈉/十二烷基磺酸鈉/烯丙醇聚氧乙烯醚等復(fù)合型改性劑。

　　對納米硫酸鋇進(jìn)行改性時，選擇復(fù)合型改性劑可充分發(fā)揮每種改性劑自身的優(yōu)勢，使改性效果更好，滿足專業(yè)化、功能化的需求。

　　硫酸鋇表面包覆后能夠阻止納米粒子氧化、晶體長大、腐蝕和團(tuán)聚，可改善納米硫酸鋇的表面性能，提高其表面活性點，擴(kuò)展其應(yīng)用范圍，但包覆的均勻性、包覆強(qiáng)度不易控制等是實際操作中要解決的問題。

　　資料來源：《陳煥章，孫朝利，張悅等.納米硫酸鋇改性及其應(yīng)用的研究進(jìn)展[J].無機(jī)鹽工業(yè)，2019,51(11):6-12》

推薦您閱讀粉體行業(yè)資訊、了解工業(yè)產(chǎn)品技術(shù)、熟悉更多超微粉碎產(chǎn)品百科知識，助您選設(shè)備不求人。