1、BaSO4在通用塑料中的填充改性

    通用塑料具有成型性好、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)如易老化、易變形等給使用帶來(lái)諸多不便。為了克服這些缺點(diǎn)，可通過(guò)改性和添加助劑來(lái)加以改進(jìn)以滿足其在實(shí)際應(yīng)用中的需要。BaSO4在通用塑料中的應(yīng)用是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)之一。顏漢波[2]等應(yīng)用均勻設(shè)計(jì)法，用超細(xì)改性BaSO4和成核劑，制得高光澤聚丙烯（PP）復(fù)合材料?？疾炝水a(chǎn)品伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、懸臂梁沖擊強(qiáng)度等性能，結(jié)果表明，當(dāng)成劑含量為2.0‰，改性超細(xì)BaSO4的填充量為28.0％，制得的高光澤PP拉與進(jìn)口同類產(chǎn)品相比，各項(xiàng)性能相當(dāng)。徐妍[3]等采用熔融共混法制備聚氯乙烯（PVC）／甲基丙烯酸甲酯一丁二烯一苯乙烯共聚物（MBS）／納米重晶石（nano-BaSO4）三元復(fù)合材料，考察其力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性能。結(jié)果表明：MBS與nano-BaSO4可協(xié)同增韌pvc；當(dāng)MBS、nano-BaSO4的含量分別為10％、1％時(shí)，

    材料的韌性和剛性可同時(shí)得以改善，其沖擊斷面表現(xiàn)出典型的韌性斷裂特征；熱重分析顯示添加1％nano-BaSO4可顯著提高PVC／MBS的熱穩(wěn)定性能。楊柳[4]等采用濕法反應(yīng)改性的方法，在硫酸鋇的沉淀反應(yīng)階段在其表面嵌入硬脂酸長(zhǎng)碳鏈分子，使硫酸鋇表面由親水性變成親油性。從而使硫酸鋇在聚乙烯醇溶液中的分散性得到改善，將其作為PP的填料可以使PP力學(xué)性能得到提高。

    2、BaSO4在工程塑料中的填充改性

    隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步，社會(huì)對(duì)工程塑料提出廣泛而又多功能的要求。如要求工程塑料材既要有良好的韌性，又要良好的硬度；既要有良好的剛性又要有卓越的抗沖擊強(qiáng)度；既要綜合性能好，又要價(jià)格低廉等。對(duì)于多樣的要求，單一的樹(shù)脂很難滿足多樣化、高品質(zhì)的要求，而塑料改性可以把這種有限的單一樹(shù)脂變?yōu)槎喙δ艿男滦筒牧?，從而滿足不同領(lǐng)域的需求。工程塑料改性的方法很多，如共混改性、填充改性等。其中填充改性是企業(yè)最常用的方法，不僅是因?yàn)橥ㄟ^(guò)填充改性能賦予塑料新的功能（如耐老化、導(dǎo)電、耐熱等）和新的性能（提高沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、彈性模量等力學(xué)性能），更是因?yàn)橥ㄟ^(guò)填充改性能在保證質(zhì)量的前提下，降低產(chǎn)品成本、增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

    馮嘉春等利用自然曝露和熱烘箱老化實(shí)驗(yàn)，研究了abs／BaSO4體系的老化性能及硬脂酸、鈦酸酯偶聯(lián)刺、稀土偶聯(lián)劑等處理劑對(duì)該體系老化性能的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：BaSO4的加入對(duì)ABS體系的光氧、熱氧老化程有阻滯作用，可提高ABS的耐老化性能。石建江等研究了聚酰胺66（PA66）/硫酸鋇復(fù)合材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，探討了硫酸鋇的表面處理對(duì)復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，在20％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）活化硫酸鋇和5％的乙烯-辛稀共聚物熔融接枝馬來(lái)酸酐共混改性PA66復(fù)合體系中，少部分的硫酸鋇對(duì)PA66具有異象成核的作用，大部分的硫酸鋇對(duì)PA66具有增韌作用。與未加活化硫酸鋇相比，材料的拉伸強(qiáng)度提高了10MPa、彎曲強(qiáng)度提高了11MPa，簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度提高9kJ/m2。

    3、BaSO4在特種塑料中的填充改性

    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)等尖端技術(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。  丁美平等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最佳，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。陳向榮[8]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)最佳含量；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)，材料的耐磨性最好。

    4、BaSO4在其它聚合物中的填充改性

    硫酸鋇在其它聚合物中的應(yīng)用研究近年來(lái)也備受關(guān)注，張穎等以聚丙烯酰胺（polyacr-ylamide，PAM）高分子微凝膠為模板，結(jié)合反膠束法制備了硫酸鋇-聚丙烯酰胺（BaSO4-PAM）無(wú)機(jī)-高分子復(fù)合微球材料。結(jié)果表明：BaSO4的沉積量、沉積反應(yīng)速度等因素對(duì)復(fù)合微球的表面形貌都有顯著影響；復(fù)合微球中BaSO4具有正交重晶石結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)所得BaSO4-PAM復(fù)合微球兼具高分子的柔性和無(wú)機(jī)物的剛性。翟俊學(xué)等研究改性納米硫酸鋇對(duì)NR/BR并用膠性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用改性納米硫酸鋇部分替代炭黑，NR/BR并用膠的焦燒時(shí)間和正硫化時(shí)間延長(zhǎng)，加工性能和耐熱空氣老化性能良好，耐屈撓性能優(yōu)異，滯后損失和生熱較低。

    硫酸鋇填充塑料改性的發(fā)展趨勢(shì)從以上硫酸鋇對(duì)塑料的填充改性研究狀況來(lái)看，未來(lái)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)展道路的今天，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(méi)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(lái)將會(huì)研制出性能更高的耐磨、耐老化、耐熱等復(fù)合材料。

    5結(jié)語(yǔ)

    硫酸鋇獨(dú)特優(yōu)異的性能，使其應(yīng)用十分廣泛，在塑料行業(yè)中已取得較顯著的成績(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，提高檔次，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(kāi)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。