重晶石超细粉体的表面改性与应用
摘要：重晶石粉体属于一种重要的含钡无机矿物原料，与高分子材料的性质存在较大差异，缺少亲和性，使其在高分子材料领域的应用受到限制。为进一步改善其性能并拓宽其应用领域，必须对重晶石粉体表面进行改性处理。本文论述了重晶石超细粉体表面改性的方法以及应用，以期促进重晶石粉体的应用开发。
1.引言
粉体表面改性技术在我国是在廿世纪80年代才发展起来的技术。目前，国内对非金属矿超细粉体的需求和开发日趋增加，其中对高岭土、重质碳酸钙、滑石、石墨等粉体的改性研究和应用开发较多，但对重晶石的改性研究和应用开发相对较少。国外对重晶石粉体表面改性的研究始于廿世纪70年代，但在我国的起步时间较晚。重晶石具有较广泛的工业用途和较高的深加工附加值，因此，应加强重晶石粉体的改性和应用开发研究，扩大重晶石的应用领域。
重晶石是一种重要的含钡矿物，具有密度大、化学性质和热学性质稳定等特点，其主要的工业应用领域是石油工业和化学工业[1]。在石油工业中主要用于石油和天然气钻井泥浆加重剂；在化学工业上，以重晶石为原料，用于制造各种含钡化工产品，如碳酸钡、硫酸钡、氧化钡、锌钡白(立德粉)[2]。在油漆工业中，重晶石粉填料可以增加漆膜厚度、强度及耐久性。锌钡白颜料也用于制造白色油漆，在室内使用比锌白、铅白具有更多的优点。油漆工业用的重晶石要求粒度2μｍ的含量和白度都大于90%；在橡胶和塑料工业，用重晶石作填料，能提高橡胶和塑料的硬度、耐磨性及耐老化性。
由于重晶石具有特殊的性质和廉价的开发成本，正日益受到人们的关注。现代工业的发展，对重晶石的纯度、白度和粒度都提出了更高的要求。因此，随着科学技术的不断发展和研究的深入，重晶石的更多性能将被揭示出来。对重晶石进行深加工如超细粉粹、提纯、表面改性，不仅可拓宽应用领域，而且具有更好的经济效益，在国内外市场上有较大的需求。
但是，无机矿物粉体材料与有机聚合物在化学结构和物理形态上存在着显著的差异，两者的表面性质不同，导致其相容性和亲和性有较大的差异。重晶石用作填料时，很难均匀分散于有机聚合物中而影响复合材料的机械性能，并难以发挥无机填料的功能性、表面活性和小尺寸等优良特性。
因此，要对重晶石粉体进行表面改性处理，可以选用适宜的改性剂作用于重晶石表面，提高改性材料的物理力学性能，使重晶石粉体有更广泛的应用。
2.改性机理、方法概述
2.1改性机理
无机矿物粉体表面改性，主要是利用通过化学改性剂在矿物粉体表面吸附、包覆来实现。通过某些带有两性基团亲油和亲水基团的小分子或者高分子化合物对进行符合的两种物质中的一种或两种进行表面改性，通过化学反应或物理包覆使矿物表面由亲水性变为疏水性，增强与有机高聚物的相容性、亲和力，并提高分散性，从而使得有机物与无机物两种物质更好地结合在一起。
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