:一种是天然硫酸钡,即重晶石粉,白色或
灰色粉末,粒子较粗,粒径一般为2~5μm,性脆,pH 值4.5,经
粉碎分级即得,细度为250目通过,硫酸钡含量大于90%。另一
种是合成硫酸钡,也叫沉淀硫酸钡,是无色斜方晶系结晶或无定形
白色粉末,几乎不溶于水、乙醇及酸,溶于热浓硫酸中,干燥时易
结块。一般合成硫酸钡有两种方法:第一种方法是芒硝黑灰法,
即重晶石 (BaSO485%)与煤粉 (固定炭70%)还原焙烧后,再
与硫酸钠反应制得硫酸钡。
第二种方法是盐卤综合利用法,即钡黄卤 (BaCl2)与芒硝反
应,再经酸煮、洗涤、干燥制得硫酸钡。
合成的硫酸钡质量较纯,粒径较小,粒径分布为1.5~2μm的
4%,1.0~1.5μm的10%,0.5~1.0μm的46%,0.5μm的10%,
0.5μm以下的40%。合成硫酸钡pH 值为6.6~8.0。
合成硫酸钡的比表面积为22000~140000cm2/g,作为塑料填
料可使制品表面平滑,且光泽性好。在酚醛树脂中添加硫酸钡,可
改良硬度,并能提高耐酸性。因硫酸钡不影响 X光显影,故常用
80 塑料改性工艺、配方与应用
于医疗卫生器械,可提高耐药品性,增加制品密度,减少制品的X
光透过率。在塑料中填充硫酸钡的成型加工条件与碳酸钙填充时基
本相同。
2327 玻璃微珠
玻璃微珠可以从粉煤灰中提取,根据密度大小不同,采用风选
或水选进行提取。从粉煤中提取的玻璃微珠占灰重的20%~70%,
其中又分为漂珠,只占粉煤灰的1%~3%,相对密度为0.4~0.8,
壳壁较薄 (约2μm),呈半透明或乳白色,耐火1650℃,属于一种
中空玻璃微珠。沉珠相对密度为0.8~2.4,表面光滑晶莹,呈白
色或灰白色,压缩强度为40~600MPa,两种微珠的性质随着煤的
化学成分及其工艺条件不同而有很大变化。
玻璃微珠也可用人工方法制作,将微细的玻璃粉末鼓入到高温
火焰中,浮游在上面熔融而得,由于其表面张力的缘故,可以制成
为光滑的球状。在玻璃原料中加入无机或有机发泡剂,在加热时发
泡剂放出气体,膨胀软化或熔融的玻璃颗粒,形成中空玻璃球。
也有用直接加热发泡法制中空玻璃球,其原理是原料粒子加热
软化或熔融后,内含的挥发物质汽化膨胀而成。
玻璃微珠的化学组成为 SiO272%、Na2O (或 K2O)14%、
CaO8%、MgO4%、Al2O31%、Fe2O30.1%、其它0.9%。玻
璃微珠作为塑料填料,由于其表面光滑、球状,密度小,所以使得
制品的流动性能好,残留应力分布均匀。因此玻璃微珠在尼龙、
ABS、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯醚、环氧树脂
等塑料复合材料中获得应用,尤其适用于挤出成型。另外,在研究
分析塑料复合材料的流动性能时,常常用玻璃微珠作为典型的对照
填料。例如在聚对苯二甲酸丁二醇酯中添加质量为30%的玻璃微
珠,热变形温度由55℃提高到85℃,弯曲强度由92MPa提高到
105MPa。另外玻璃微珠可提高聚异丁烯的玻璃化温度,空心微珠
还可用于泡沫聚丙烯中,实心微珠可改善塑料的弹性模量。
中空玻璃微珠主要用于热固性树脂 (如环氧树脂、不饱和聚酯
等),对热塑性树脂不太合适,主要原因就是中空玻璃微珠的壳体
很薄,在塑炼时剪切作用下,易破裂成碎片。玻璃微珠填充塑料时
第2章 塑料改性原理 81
的成型方法主要有三种:一是真空浸渗法,即将玻璃微珠填入成型
模具中,然后将模具抽真空,加入树脂,最后固化成型;二是注模
法,即微珠与树脂在减压条件下混合,然后注入模具内固化成型;
三是压塑法,即将微珠与树脂混合后,倒入模具中,加热加压使之
成型。