CN106752103A - 一种沉淀硫酸钡的预处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于材料改性领域，公开了一种沉淀硫酸钡的预处理方法，具体是：将沉淀硫酸钡和硬脂酸盐置于密闭的混合机中处理，得到预处理的硫酸钡。所述沉淀硫酸钡重量份为95~100，硬脂酸盐重量份为0.5~5.0。所述硬脂酸盐为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸铝、硬脂酸镁、硬脂酸钠、硬脂酸钾的至少一种。本发明将沉淀硫酸钡与硬脂酸盐通过化学反应复合，经预处理后吸油量降低，能有效地防止硫酸钡间的团聚，改善硫酸钡在聚丙烯基体中的分散性和相容性，从而提高聚丙烯复合材料的刚性、韧性及表面光泽度，且操作简单，能耗低，适合工业化生产。

Description

一种沉淀硫酸钡的预处理方法
技术领域
本发明属于材料改性领域，具体涉及一种沉淀硫酸钡的预处理方法。
背景技术
聚丙烯（PP）具有合成工艺简单、综合性能优良及价格相对低廉，同时又容易进行改性等特点，使得其改性新材料层出不穷。通过在聚丙烯中添加矿物填料对其进行改性来代替ABS、HIPS等高光泽制品的材料，而被广泛应用于微波炉、电饭煲、电热水器等日用家电中。
沉淀硫酸钡作为一种具有成本优势的无机填料加入到聚丙烯中，可增加制品的硬度、耐磨性、强度等，但因其表面张力大、容易发生团聚等特点，也存在着与聚丙烯基体的相容性差的问题，这直接影响硫酸钡粒子在体系中的分散效果。因此需要对其进行表面处理。许多沉淀硫酸钡的生产厂家在合成过程的后段工序带有表面处理环节，但改性塑料厂在批量使用时，尤其在沉淀硫酸钡放置时间较长、添加比例较高的情况下，制备的聚丙烯复合材料注塑制件时表面易出现麻点，机械性能降低、加工性能及表面光泽度较差的问题，从而限制了高光聚丙烯改性材料的应用范围。
中国发明专利CN104387805A公布了粉末涂料专用改性超细天然硫酸钡表面处理工艺，采用两种处理剂进行复合处理，将硫酸钡原粉升温后加入硬脂酸，经过搅拌后，再加入偶联剂，再经过保温搅拌后出料。但该处理工艺中使用的硬脂酸耐温性不足易导致处理后的硫酸钡颜色不稳定，且其处理工序复杂，影响其应用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种沉淀硫酸钡的预处理方法，将沉淀硫酸钡与硬脂酸盐通过化学反应复合，经预处理后吸油量降低，能有效地防止硫酸钡间的团聚，改善硫酸钡在聚丙烯基体中的分散性和相容性，从而提高聚丙烯复合材料的刚性、韧性及表面光泽度，且操作简单，能耗低，适合工业化生产。
一种沉淀硫酸钡的预处理方法，具体是：将沉淀硫酸钡和硬脂酸盐置于密闭的混合机中处理，得到预处理的硫酸钡。
进一步地，所述沉淀硫酸钡重量份为95~100，硬脂酸盐重量份为0.5~5.0。
进一步地，所述沉淀硫酸钡的粒径≤10μm。该粒径下制备的聚丙烯复合材料表面光泽度和平滑度好。
进一步地，所述硬脂酸盐为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸铝、硬脂酸镁、硬脂酸钠、硬脂酸钾的至少一种。
进一步地，所述处理的温度是80~120℃。升温的方式可为摩擦升温或电加热块升温。
进一步地，所述处理的时间为1~5min。
进一步地，称取100kg的沉淀硫酸钡与3kg硬脂酸钡、2kg硬脂酸钙置于密闭的混合机中，在100℃的条件下处理3min，得到预处理的硫酸钡。
与现有技术相比，本发明将沉淀硫酸钡与硬脂酸盐通过化学反应复合，吸油量显著降低，在优选的方案中，吸油量可从25.2g/100g降低到16.3g/100g，能有效地防止硫酸钡间的团聚，改善硫酸钡在聚丙烯基体中的分散性和相容性。将预处理的硫酸钡添加到聚丙烯中，所制备的复合材料的刚性、韧性及表面光泽度显著提高，且操作简单，能耗低，适合工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
以下实施例所用沉淀硫酸钡的粒径≤10μm。
实施例1
称取100kg的沉淀硫酸钡与0.5kg的硬脂酸钙置于密闭的高速混合机中，在100℃的条件下处理3min，得到预处理的硫酸钡。
实施例2
称取100kg的沉淀硫酸钡与3kg的硬脂酸钙置于密闭的高速混合机中，在100℃的条件下处理3min，得到预处理的硫酸钡。
实施例3
称取100kg的沉淀硫酸钡与5kg的硬脂酸钙置于密闭的高速混合机中，在100℃的条件下处理3min，得到预处理的硫酸钡。
实施例4
称取100kg的沉淀硫酸钡与0.5kg的硬脂酸钡置于密闭的高速混合机中，在100℃的条件下处理3min，得到预处理的硫酸钡。
实施例5
称取100kg的沉淀硫酸钡与3kg的硬脂酸钡置于密闭的高速混合机中，在100℃的条件下处理3min，得到预处理的硫酸钡。
实施例6
称取100kg的沉淀硫酸钡与5kg的硬脂酸钡置于密闭的高速混合机中，在100℃的条件下处理3min，得到预处理的硫酸钡。
实施例7
称取100kg的沉淀硫酸钡与3kg硬脂酸钡、2kg硬脂酸钙置于密闭的高速混合机中，在100℃的条件下处理3min，得到预处理的硫酸钡。
实施例8
称取95kg的沉淀硫酸钡与1kg硬脂酸铝、1kg硬脂酸镁、1kg硬脂酸钠置于密闭的高速混合机中，在120℃的条件下处理1min，得到预处理的硫酸钡。
实施例9
称取98kg的沉淀硫酸钡与2kg硬脂酸锌置于密闭的高速混合机中，在80℃的条件下处理5min，得到预处理的硫酸钡。
实施例1~9的沉淀硫酸钡，吸油量按GB/T 2899-2008工业沉淀硫酸钡方法测试，结果如表1：
表1 沉淀硫酸钡预处理前后吸油量对比
吸油量（g/100g）
未处理硫酸钡 25.2
实施例1 18.1
实施例2 17.5
实施例3 16.8
实施例4 17.9
实施例5 17.4
实施例6 16.6
实施例7 16.3
实施例8 17.0
实施例9 17.6
分别将40份实施例1~9预处理的硫酸钡与100份的均聚聚丙烯（Z30S，熔体质量流动速率24.5g/10min，中石化茂名分公司）共混制备复合材料。将聚丙烯树脂、硫酸钡和加工助剂混合均匀后至于挤出机中挤出造粒，得到高光泽聚丙烯材料。其中挤出机的转速为180~600转/分，各区温度为：一区160～200℃，二区200～240℃，三区200～240℃，四区200～240℃，五区200～240℃，六区200～240℃，七区200～240℃，八区200～240℃，机头220～250℃。
分别使用万能材料试验机、熔融指数仪和光泽度仪测试所得的机械性能、熔体流动速率及表面光泽度如表2：
表2 沉淀硫酸钡预处理前后机械性能、加工性能及表面光泽度对比
以上结果表明，沉淀硫酸钡经本发明方法预处理后，吸油量大幅下降；将预处理的硫酸钡添加到聚丙烯中，所制备的复合材料的刚性、韧性及表面光泽度显著提高。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种沉淀硫酸钡的预处理方法，其特征在于，将沉淀硫酸钡和硬脂酸盐置于密闭的混合机中处理，得到预处理的硫酸钡。
2.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，所述沉淀硫酸钡重量份为95~100，硬脂酸盐重量份为0.5~5.0。
3.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，所述沉淀硫酸钡的粒径≤10μm。
4.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，所述硬脂酸盐为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸铝、硬脂酸镁、硬脂酸钠、硬脂酸钾的至少一种。
5.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，所述处理的温度是80~120℃。
6.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，所述处理的时间为1~5min。
7.根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于，称取100kg的沉淀硫酸钡与3kg硬脂酸钡、2kg硬脂酸钙置于密闭的混合机中，在100℃的条件下处理3min，得到预处理的硫酸钡。
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