[发明专利]一种用于塑料母料中的高分散硫酸钡复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于塑料母料中的高分散硫酸钡复合材料的制备方法，包括以下步骤：a、用低浓度的硫酸钛溶液对硫酸钡进行浸渍；b、将浸渍后的硫酸钡、分散剂与尿素溶液混合搅拌，逐滴加入高浓度的硫酸钛溶液，反应制得纳米BaSO₄/TiO₂复合粉体；c、将复合粉体、去杂质水及羧基聚丁二烯球磨得到浆料；d、将浆料压滤和烘干，制得羧基聚丁二烯包覆BaSO₄/TiO₂的复合材料。本发明利用纳米二氧化钛良好的分散性和耐候性，制得的BaSO₄/TiO₂复合粉体粒度较小，粒径分布均匀，并且具有优异的抗紫外能力，有效改善了复合材料在非极性溶剂中的分散性，制得的复合材料具有良好的分散性和晶貌形态，用于塑料母料中具有良好的分散性能和加工性能。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，具体涉及用于塑料中的填料，尤其是涉及一种用于塑料母料中的高分散硫酸钡复合材料的制备方法。

背景技术

无机填料具有资源丰富、价格低廉、品种规格多种多样、填充量大、毒性低、易混炼加工等特点，近年来，在塑料、橡胶、胶黏剂、造纸、涂料、化纤、电力电子、陶瓷、玻璃、耐火材料、胶凝材料、油墨等领域的应用越来越广泛。其中塑料是行业是无机填料最主要的领域。通过填料改性，不但可以降低塑料成本，而且可以显著改善其各种性能，赋予材料新的特征，扩大其引用范围。

无机填料中，硫酸钡在橡胶、塑料、油墨、涂料、造纸等许多行业有广泛的应用。纳米硫酸钡具有量子效应、尺寸效应、表面效应等重要的结构特性，其物理特性与普通材料不同，是一种新型高档功能性填充材料，不仅在橡胶、塑料、油墨、涂料、造纸等诸多工业领域具有广阔的应用前景，而且在医学、陶瓷、复合材料等方面更具有广阔应用前景。另外，二氧化钛是目前性能最好的一种白色无机颜料，以锐钛型结构、金红石型结构和板钛矿型 结构三种结晶形态存在于自然界中，具有无毒、最佳的不透明性、白度和光亮度、稳定的物理和化学性质，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷、油墨、 化纤和橡胶等工业。近年来对硫酸钡和二氧化钛在塑料中的应用越来越受到重视。

专利申请号201010596369.5公开了一种用于汽车塑件的高分散性沉淀硫酸钡及其制备方法。该制备方法包括如下步骤：a、选择含钡量95%以上的重晶石进行精选、清洗、晾干；b、晾干后的重晶石粉碎后在雷磨机上进行雷磨，使其细度达到400目以上得到A；c、向A中加入聚丙烯酸钠盐分散剂、绢云母粉和苯氧乙酸烯丙酯，然后用砂磨机进行研磨，混合物的颗粒直径小于等于1.2μm后烘干，粉碎，得到B；d、向B中加入碳酸钙、二氧化钛和苯氧乙酸烯丙酯经充分混合得到产品。与现有技术相比，此发明的制得的高分散性沉淀硫酸钡具有以下优点：细度小，分散性好；成本低廉；在生产过程中对环境的污染小。

专利申请号201410457100.7公开了一种利用碳酸钡合成硫酸钡生产过程中，同时加入硫酸铝和水玻璃等无机处理剂包覆硫酸钡粒子的生产新工艺。该工艺过程如下：将碳酸钡与硫酸反应至浆液中游离钡含量13-15%。按照需要包覆铝量加入硫酸铝溶液，在加入硫酸钠或硫酸至无游离钡。按照需要包覆硅量加入水玻璃。通过加入硫酸或氢氧化钠调节最终酸碱度至8~9。然后过滤、洗涤，滤渣为硅、铝无机包覆的高分散性能硫酸钡。此发明的方法降低生产成本、减少废水排放量、降低设备总体投资、能耗少、工艺简单且产品性能优良稳定等特点。

专利申请号200910103012.6公开了一种复合二氧化钛，具有内核和包膜层，内核为粒度小于1μm，白度大于98％的硫酸钡和/或硫酸锶晶体，包膜层为纳米级金红石型二氧化钛。本发明还公开了该复合二氧化钛的制备方法，按如下步骤进行：（1）硫酸钡或硫酸锶的制备；（2）包覆处理；（3）复合二氧化钛高温热处理；（4）复合二氧化钛后处理。此发明通过化学合成亚微米球形或近球形硫酸钡或硫酸锶，并通过诱导水解包覆二氧化钛，使二氧化钛均匀生长，最后得到球形或近拟球型的复合二氧化钛颗粒形貌，并且粒度小、粒度分布范围可控。