前面為大家介紹了硫酸鋇在通用塑料和工程塑料中的填充改性應(yīng)用(【科普】硫酸鋇在塑料改性中的應(yīng)用),今天接著為大家介紹一下硫酸鋇在特種塑料填充改性中的應(yīng)用以及硫酸鋇作為填充物未來的發(fā)展趨勢。
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,國內(nèi)外研究人員對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zui佳,比未改性的PTFE提高了2個(gè)數(shù)量級。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Dp占主導(dǎo)并伴隨疲勞磨損。
干摩擦條件下BaSO4用量、栽荷、對磨時(shí)間對聚四氟乙烯復(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)zui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(dāng)BaSO4含量為23%時(shí),材料的耐磨性最好。
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(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(jìn)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(fù)合材料。
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,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,提高檔次,有效地推動其在塑料工業(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,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BaSO4應(yīng)用新領(lǐng)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(jì)價(jià)值。