沉淀硫酸鋇微觀形貌及粒度分布調(diào)控研究.pdf

1、與傳統(tǒng)填充聚合物復(fù)合材料相比，硫酸鋇聚合物復(fù)合材料具有更好的補(bǔ)強(qiáng)性能和耐腐蝕性。然而，關(guān)鍵問(wèn)題仍然存在：一方面由于超微細(xì)顆粒表面活性極高，在生產(chǎn)和應(yīng)用過(guò)程中相鄰顆粒間易發(fā)生團(tuán)聚或結(jié)塊；另一方面由于無(wú)機(jī)顆粒表面具有強(qiáng)極性，親水疏油，與有機(jī)聚合物親和性較差等特點(diǎn)，易導(dǎo)致與聚合物分離，使聚合物力學(xué)性能降低。抑制硫酸鋇顆粒間團(tuán)聚及對(duì)其表面改性仍是當(dāng)前研究的重點(diǎn)，而且材料的結(jié)構(gòu)和形貌直接決定了其性能的發(fā)揮。
　　以Ba(OH)2為原料，探討

2、沉淀?xiàng)l件對(duì)硫酸鋇顆粒粒徑分布和形貌的影響。利用化學(xué)沉淀法，以H2SO4為沉淀劑，D5040添加量1.0wt.％，在室溫下獲得粒徑分布0.2~1.0μm，D50=0.5μm的類球形顆粒；以(NH4)2SO4為沉淀劑，加入0.4wt.% D5040時(shí)，獲得了粒徑分布為0.3~0.81μm，D50=0.45μm的薄片狀BaSO4顆粒。并進(jìn)一步探討了D5040的作用機(jī)理，提出了BaSO4顆粒固體-溶液界面的雙電層模型。以乙醇為改性劑對(duì)所得產(chǎn)品進(jìn)

3、行表面改性，可保持顆粒粒徑在168h內(nèi)保持不變。
　　以BaCl2為原料，(NH4)2SO4為沉淀劑時(shí)，通過(guò)調(diào)控反應(yīng)體系pH值和分散劑D5040加入量，在室溫下合成了不同形貌和粒徑的BaSO4顆粒。當(dāng)pH=9.5，D5040添加量1.2wt.%，獲得粒徑分布0.25-0.85μm，D50=0.53的球形BaSO4顆粒。在反應(yīng)過(guò)程加入晶型控制劑EDTA，pH=7時(shí)，獲得了由若干排列有序的納米小球組成的D50=0.5μm球形BaSO4

4、聚集體。新穎形貌BaSO4聚集體的形成可能是由于EDTA吸附在BaSO4顆粒表面上，翻轉(zhuǎn)并降低顆粒表面所帶電荷，誘導(dǎo)小顆粒自組裝重排。當(dāng)pH.>8時(shí)，獲得了表面光滑的橢球形BaSO4顆粒。依據(jù)顆粒表面Zeta電位，pH值引起顆粒形貌的變化主要是因?yàn)閜H影響吸附層離子的種類。
　　以環(huán)境友好型皂化椰油酸為改性劑，使BaSO4原位改性過(guò)程在低溫條件下進(jìn)行成為可能。當(dāng)皂化椰油酸加入量為1.5wt.%，pH>7，反應(yīng)溫度為30℃時(shí)，獲得了