前言纳米硫酸钡是造纸工业主要无机化工原料之一,其在造纸工业中的应用主要有两个方面:作为造纸填料和纸张涂布加工的颜料。随着造纸技术的发展进步,对造纸用碳酸钙提出了新的要求。碳酸钙行业开始注重具有功能特性的造纸**新产品的开发应用,主要有两个方而:微观形貌从不加以考虑到要求具有仿锤状、仿立方体、偏六角形、针状和片状等特定的微观形状,粒径分布从比较宽到分布狭窄;同时还要求成品有高的纯度、白度、良好的分散性、涂布用品要求配制成浆料可以达到较高的固形物含量和较低的粘度与良好的流动性能。目前许多系列产品进入了工业化试生产和生产阶段。2碳酸钙的特性与制备:一类是研磨石灰石制造的天然碳酸钙(GCC),另一类是化学沉淀制造的合成轻质碳酸钙(PCC)[1]。,研磨技术的突破和有关助剂的良好应用,使得粒度可以达到小于微米在90%以上[2],平均粒径小于2个微米,从而使品质大幅度提高,很大程度上扩大了其在在造纸领域的应用。,碳酸钙作为造纸填料和纸张涂布加工用颜料,主要是其具有以下的特性:[3]①微观形貌的一致性及符合要求;②粒径的均-性(良好的粒度分布);③具有较高的白度、较强的遮盖能力;④提高增量(填充)能力;⑤白色度保持持久。 高制品硬度、耐酸碱性和耐水性等,并对天然橡胶和合成橡胶有良好的补强作用。广东油墨用硫酸钡325目
硫酸钡本身是一种无毒无害的惰性物质,平时人们照胃镜吃的钡餐是使用的同一类型的物质的,因为它不溶于水和脂质,所以不会被胃肠黏膜吸收,因此对人体基本无毒性。同时它在涂料生业中被应用,像汽车漆较光亮的原因也是硫酸钡所表现出来的效果,现在将硫酸钡以颗粒的形式生产,将其应用在吹膜行业中创造更大的价值。硫酸钡不但无毒无害,而且它含有以下几个功能:一、透明度高,透明度远高于传统的填充,在透明度的领域影响中是比较小的,光泽也是比例如好,不是因为腊的产生的,而是硫酸钡本身的物理性质决定的,因其本身就具有良好的反光性,而且分散性也很好;二、增加单位时间内的挤出量,提高保护膜的生产效率;三、在力学方面,添加了硫酸钡不但不影响横力,纵向拉力,反而可以提高力学性能,比如原来一个胶袋可以装十斤,添加了硫酸钡之后可以装11到12斤的重量;四、降低了成本,因为跟原材料相比,还是有一定的差价在其中;硫酸钡因具有化学惰性强,稳定性好、耐酸碱、硬度适中、高比重、高白度、能吸收有害射线等优点,因此用于各种塑料、橡胶、涂料、各种油墨、化工、造纸、陶瓷、颜料等领域。可增加制品的硬度、强度、提高耐热和耐磨等性能。广东油墨用硫酸钡325目重晶石矿经过深加工,可以生产出沉淀硫酸钡,高光硫酸钡,超细硫酸钡,纳米硫酸钡等。
故100mg/L为PIMA用量的阈值,即阈值效应。PIMA具有良好的阻BaSO4垢能力可能因为两方面的作用:1)PIMA分子链上含有羧基、磺酸基和酰胺基螯合基团,与水中的Ba2+离子螯合形成可溶性螯合物而阻止BaSO4成垢;2)PIMA吸附到可能形成的BaSO4晶体的活性生长点上,引起晶格畸变,使晶体变小,并能BaSO4晶体的进一步生长聚集沉积,增加BaSO4垢在溶液中的溶解性和分散性。在实际管道应用中,PIMA还可能吸附在管道内壁防止BaSO4附着在管壁沉析成垢,使其能在管道内循环流动。PIMA用量对其分散BaSO4能力的影响从图4可看出,当不加PIMA时,BaSO4颗粒几乎全部沉淀,BaSO4颗粒在水中的悬浮率非常小,*为;当PIMA用量在50~100mg/L之间时,悬浮率大于;当PIMA用量为200mg/L时,悬浮率增至;当PIMA用量为200~1000mg/L之间时,悬浮率在~;当用量为800mg/L时,悬浮率达到大值(),此时BaSO4颗粒几乎全部悬浮于溶液中;此后随PIMA用量的继续增加,悬浮率稍有下降。这可能是因为,当PIMA对BaSO4颗粒的吸附悬浮达饱和后,继续加入的PIMA溶解在悬浮液中,减弱了BaSO4颗粒与PIMA间的静电力;过量的PIMA与已吸附BaSO4颗粒的PIMA分子链间的架桥效应,使已吸附BaSO4颗粒的PIMA发生解吸附。
加入25g浓度为10%的十二烷基油酸钠水溶液(相当于生石灰添加量的%),搅拌使加入的十二烷基油酸钠水溶液与石灰乳混合均匀后,通入二氧化碳气体碳化石灰乳,当反应体系ph值降至,停止通气,得到碳酸钙悬浊液a,陈化1~2h备用;(2)在另一消化罐中加入500g铁杂质含量低的生石灰,加500g水消化生成石灰乳,导入另一带搅拌的鼓泡碳化塔ii中,然后加入25g浓度为10%的的十二烷基三甲基溴化铵水溶液(相当于生石灰添加量的%),搅拌使加入的十二烷基三甲基溴化铵水溶液与石灰乳混合均匀后,通入二氧化碳碳化石灰乳,当反应体系ph值降至,停止通入二氧化碳气体,得到碳酸钙悬浮液b;(3)将碳化塔ii中的碳酸钙悬浮液b缓慢导入碳化塔i中的以一定速度搅拌的碳酸钙悬浊液a中,导入完毕后,继续搅拌30min,将此混合碳酸钙悬浮液过滤、洗涤、干燥、粉碎后,即可得到碳酸钙包覆碳酸钙(caco3@caco3)粉体。实施例5(1)先在一消化罐加入500g铁杂质含量高的生石灰,加500g水消化生成石灰乳,然后导入带搅拌的鼓泡碳化塔i中,加入50g浓度为10%的硬脂酸钠水溶液(相当于生石灰添加量的%),搅拌使加入的硬脂酸钠水溶液与石灰乳混合均匀后,通入二氧化碳气体碳化石灰乳,当反应体系ph值降至。硫酸钡在玻璃行业:用作去氧剂、澄清剂、助熔剂,可以增加玻璃的光学稳定性;
然后加入25g浓度为10%的十二烷基硫酸钠水溶液(相当于生石灰添加量的%),搅拌使加入的十二烷基硫酸钠水溶液与石灰乳混合均匀后,通入二氧化碳碳化石灰乳,当反应体系ph值降至,停止通入二氧化碳气体,得到碳酸钙悬浮液b;(3)将碳化塔ii中的碳酸钙悬浮液b缓慢导入碳化塔i中的以一定速度搅拌的碳酸钙悬浊液a中,导入完毕后,继续搅拌30min,将此混合碳酸钙悬浮液过滤、洗涤、干燥、粉碎后,即可得到碳酸钙包覆碳酸钙(caco3@caco3)粉体。实施例7(1)先在一消化罐加入500g铁杂质含量高的生石灰,加500g水消化生成石灰乳,然后导入带搅拌的鼓泡碳化塔i中,加入%的十二烷基三甲基氯化铵水溶液和%的十二烷基三甲基溴化铵水溶液,搅拌使加入的十二烷基三甲基氯化铵和十二烷基三甲基溴化铵的混合水溶液与石灰乳混合均匀后,通入二氧化碳气体碳化石灰乳,当反应体系ph值降至,停止通气,得到碳酸钙悬浊液a,陈化1~2h备用;(2)在另一消化罐中加入500g铁杂质含量低的生石灰,加500g水消化生成石灰乳,导入另一带搅拌的鼓泡碳化塔ii中,然后加入25g浓度为10%的十二烷基硫酸钠水溶液,搅拌使加入的十二烷基硫酸钠水溶液与石灰乳混合均匀后,通入二氧化碳碳化石灰乳。塑料工业:可用于塑料ABS原料的填料,使产品光泽亮力,同时还可以提高产品强度,刚度和耐磨。广东油墨用硫酸钡325目
橡胶工业:500目以下产品可大量用于橡胶制品作为填料,降低成本。广东油墨用硫酸钡325目
实施例1通过重晶石煤粉还原法制备硫化钡,粉碎,将3g硫化钡粉末加入,搅拌均匀,得到溶液a,缓慢加入(其中taa在15分钟内匀速加入),至ph=4,加热至30℃度维持,并搅拌,过滤、洗涤、干燥。通过该反应,获得d50为,标准偏差为。实施例2除了反应温度为50℃之外,以与实施例1相同的方式获得平均粒径为6nm且标准偏差为。实施例3除了反应温度为70℃之外,以与实施例1相同的方式获得平均粒径为8nm且标准偏差为。实施例4除了taa在30分钟内匀速加之外,以与实施例1相同的方式获得平均粒径为7nm且标准偏差为。实施例5除了taa在60分钟内匀速加之外,以与实施例1相同的方式获得平均粒径为5nm且标准偏差为。实施例6除了taa在90分钟内匀速加之外,以与实施例1相同的方式获得平均粒径为5nm且标准偏差为。实施例7除了ph=5之外,以与实施例1相同的方式获得平均粒径为8nm且标准偏差为。实施例8除了ph=6之外,以与实施例1相同的方式获得平均粒径为6nm且标准偏差为。实施例9除了ph=7之外,以与实施例1相同的方式获得平均粒径为7nm且标准偏差为。通过上述实施例可以看出:1)反应温度影响产物的形貌,45℃-55℃度的产物为类球形,粒径小;其它温度得到的产品粒径都大;2)taa加入速度。广东油墨用硫酸钡325目