硫酸鋇在特種塑料中的填充改性應用

特種塑料與通用工程塑料相比性能更優(yōu)異、獨特，具有高強度、高緩沖性等特殊性能，但有些特種塑料其耐蠕變性能差、導熱性差，使其應用范圍受到限制。因此，國內(nèi)外研究人員對性能欠佳的特種塑料進行了大量的改性研究，以擴大其在海洋、宇宙及原子能工業(yè)等技術領域的應用。在眾多的改性方法中，填充改性法因工藝簡單、效果良好而得以普遍采用。

有學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復合材料,對不同用量和粒徑的硫酸鋇填充聚四氟乙烯復合材料性能的影響進行了研究。結(jié)果表明BaSO4填料用量和粒徑大小對復合材料的性能影響很大。當BaSO4填料粒徑為44μm、質(zhì)量分數(shù)為40%時，復合材料的抗磨損性能，比未改性的PTFE提高了2個數(shù)量級。復合材料磨損表面的SEM分析表明，隨BaSO4用量的增加，復合材料的磨損機理由粘著磨損占主導逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槟チＤp占主導并伴隨疲勞磨損。

相關專業(yè)人士等研究了干摩擦條件下BaSO4用量、栽荷、對磨時間對聚四氟乙烯復合材料摩擦磨損性能的影響。實驗發(fā)現(xiàn)，抗磨損能力有一個含量；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；磨損量隨著時磨時間的延長而波動變小并趨于穩(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BaSO4含量為23％時，材料的耐磨性。

從以上硫酸鋇對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)展趨勢主要集中在以下幾個方面：

（1）綠色化：在提倡保護環(huán)境、走循環(huán)經(jīng)濟和可持續(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，改善制品的導熱性等，可提高制品的附加值，具有廣闊的市場前景。

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

硫酸鋇獨特優(yōu)異的性能，使其應用十分，在塑料行業(yè)中已取得較的成績，成為塑料行業(yè)不可缺少的重要功能性材料之一。我國BaSO4資源豐富，需加快產(chǎn)品升級換代，提次，有效地推動其在塑料工業(yè)中的健康發(fā)展。要進一步發(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，如耐磨、耐老化等性能，達到降低復合材料成本，又可以提高復合材料綜合性能的目的，開拓我國BaSO4應用新領域。研究BaSO4粉體對聚合物的改性，前景廣闊，具有極高的經(jīng)濟價值。