硫酸鋇在特種塑料中的填充改性應(yīng)用

特種塑料與通用工程塑料相比性能更優(yōu)異、獨(dú)特，具有高強(qiáng)度、高緩沖性等特殊性能，但有些特種塑料其耐蠕變性能差、導(dǎo)熱性差，使其應(yīng)用范圍受到限制。因此，國(guó)內(nèi)外研究人員對(duì)性能欠佳的特種塑料進(jìn)行了大量的改性研究，以擴(kuò)大其在海洋、宇宙及原子能工業(yè)等技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。在眾多的改性方法中，填充改性法因工藝簡(jiǎn)單、效果良好而得以普遍采用。

有學(xué)者采用冷壓成型和燒結(jié)固化相結(jié)合的方法，制備了BaSO4/PTFE復(fù)合材料,對(duì)不同用量和粒徑的硫酸鋇填充聚四氟乙烯復(fù)合材料性能的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明BaSO4填料用量和粒徑大小對(duì)復(fù)合材料的性能影響很大。當(dāng)BaSO4填料粒徑為44μm、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%時(shí)，復(fù)合材料的抗磨損性能，比未改性的PTFE提高了2個(gè)數(shù)量級(jí)。復(fù)合材料磨損表面的SEM分析表明，隨BaSO4用量的增加，復(fù)合材料的磨損機(jī)理由粘著磨損占主導(dǎo)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槟チＤp占主導(dǎo)并伴隨疲勞磨損。

相關(guān)專業(yè)人士等研究了干摩擦條件下BaSO4用量、栽荷、對(duì)磨時(shí)間對(duì)聚四氟乙烯復(fù)合材料摩擦磨損性能的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，抗磨損能力有一個(gè)含量；隨著栽荷的增加，材料的摩擦系數(shù)、磨損量和痕寬度也隨之增大；磨損量隨著時(shí)磨時(shí)間的延長(zhǎng)而波動(dòng)變小并趨于穩(wěn)定。BaSO4的加入使PTFE/BaSO4的摩擦系數(shù)增大，但大幅度提高了材料的耐磨性。當(dāng)BaSO4含量為23％時(shí)，材料的耐磨性。

從以上硫酸鋇對(duì)塑料的填充改性研究狀況來看，未來BaSO4填充改性塑料的發(fā)展趨勢(shì)主要集中在以下幾個(gè)方面：

（1）綠色化：在提倡保護(hù)環(huán)境、走循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展道路的，環(huán)境友好型填料的研制和使用尤為重要。

（2）納米化：納米級(jí)的硫酸鋇具有與普通硫酸鋇沒有的特殊性能，如優(yōu)越的光學(xué)性能；良好的分散性能，能增加產(chǎn)品尺寸的穩(wěn)定性，改善制品的導(dǎo)熱性等，可提高制品的附加值，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

（3）功能化方向：科技的發(fā)展對(duì)材料性能提出更高的要求，也促進(jìn)了填充料向多功能化方向發(fā)展，未來將會(huì)研制出性能更高的耐磨、耐老化、耐熱等復(fù)合材料。

硫酸鋇獨(dú)特優(yōu)異的性能，使其應(yīng)用十分，在塑料行業(yè)中已取得較的成績(jī)，成為塑料行業(yè)不可缺少的重要功能性材料之一。我國(guó)BaSO4資源豐富，需加快產(chǎn)品升級(jí)換代，提次，有效地推動(dòng)其在塑料工業(yè)中的健康發(fā)展。要進(jìn)一步發(fā)展以BaSO4為填充料的塑料新產(chǎn)品，并充分發(fā)揮其在各種塑料中的性能優(yōu)勢(shì)，如耐磨、耐老化等性能，達(dá)到降低復(fù)合材料成本，又可以提高復(fù)合材料綜合性能的目的，開拓我國(guó)BaSO4應(yīng)用新領(lǐng)域。研究BaSO4粉體對(duì)聚合物的改性，前景廣闊，具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。