天然重晶石粉末表面改性及工藝流程設(shè)計(jì).pdf

1、重晶石粉末是一種重要的化工原料，作為填料廣泛應(yīng)用于涂料、橡膠、造紙等行業(yè)，且是大多數(shù)國(guó)家粉末涂料中最重要和用量最多的填料。但當(dāng)重晶石粉末用于涂料時(shí)，由于其與基質(zhì)，即有機(jī)高聚物的表面或界面性質(zhì)不同，相容性較差，當(dāng)直接或大量填充時(shí)，不但在粉末涂料的有機(jī)基體中難以均勻分散，且與樹(shù)脂的相容性不好，影響粉末涂料的光澤度。因此，重晶石粉末填充至粉末涂料時(shí)，需對(duì)重晶石粉末進(jìn)行改性，以改善其表面的物理化學(xué)特性、增強(qiáng)其與樹(shù)脂的相容性和在有機(jī)基質(zhì)中的分散性

2、，以提高粉末涂料的光澤度和綜合性能。
　　實(shí)驗(yàn)采用干法改性工藝對(duì)天然重晶石粉末進(jìn)行表面化學(xué)包覆改性，研究了硬脂酸鹽系列和單烷氧基型鈦酸酯偶聯(lián)劑(L-4)對(duì)重晶石粉末表面改性的影響。采用沉降體積法檢測(cè)硬脂酸鹽系列對(duì)重晶石粉末的改性效果，得出硬脂酸鈉改性的重晶石粉末在苯中的沉降速度最慢，分散性最好。采用液面接觸角對(duì)L-4偶聯(lián)劑改性重晶石粉末的用量進(jìn)行研究，得出當(dāng)L-4偶聯(lián)劑的用量為1.0％時(shí)，水滴在壓片重晶石粉末表面的接觸角可達(dá)到13

3、7.5°，具有良好的疏水性。采用IR和熱重分析研究了硬脂酸鈉和L-4偶聯(lián)劑改性重晶石粉末的機(jī)理，結(jié)果表明，硬脂酸鈉對(duì)重晶石粉末的表面改性機(jī)理是通過(guò)物理吸附作用，L-4偶聯(lián)劑是通過(guò)化學(xué)鍵合改性重晶石粉末的。通過(guò)把經(jīng)硬脂酸鈉和L-4偶聯(lián)劑分別改性的重晶石粉末作為填料應(yīng)用于粉末涂料，分析了兩種改性重晶石粉末對(duì)涂料性能的影響，得出用L-4偶聯(lián)劑改性的重晶石粉末用于粉末涂料時(shí)，能提高涂層的光澤度，并使涂層表面光滑。
　　通過(guò)對(duì)影響L-4偶聯(lián)

4、劑改性重晶石粉末的主要因素：改性劑用量，改性時(shí)間，改性溫度的正交試驗(yàn)研究，得出采用L-4偶聯(lián)劑改性重晶石粉末的最佳工藝條件為：L-4偶聯(lián)劑用量1.0%，改性溫度80℃，改性時(shí)間30min。各因素影響的大小為：改性劑用量＞改性溫度＞改性時(shí)間。
　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果，設(shè)計(jì)一條年產(chǎn)3600噸的重晶石粉末表面連續(xù)改性工藝。并對(duì)整個(gè)工藝工程做了物料衡算和熱量衡算，主要設(shè)備的選型和設(shè)計(jì)，以及經(jīng)濟(jì)評(píng)估。經(jīng)濟(jì)評(píng)估結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)的重晶石粉末表面