專利名稱：以過(guò)氧化鋇為鋇源制備硫酸鋇納米顆粒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)納米材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種以過(guò)氧化鋇為鋇源制備硫酸鋇納米顆粒的方法。
背景技術(shù)：
硫酸鋇的主要用途是作為鉆探泥漿用材料，其次是同碳酸鈣一樣，作為填料或助劑用于涂料、塑料、造紙、橡膠、油墨等行業(yè)。雖然硫酸鋇價(jià)格高于碳酸鈣，但它擁有許多碳酸鈣所不具備的優(yōu)異性能，且達(dá)到相同效果的產(chǎn)品其用量通常少于碳酸鈣，因此其在填料和添加劑方面的需求逐年增加。目前我國(guó)的消費(fèi)結(jié)構(gòu)為:硫酸鋇在涂料行業(yè)占59.2%，塑料行業(yè)占10.5%，紙張行業(yè)占5.3%，橡膠行業(yè)占15.8%，油墨行業(yè)占9.2%。硫酸鋇作為優(yōu)質(zhì)填充劑，在制備工程塑料中填充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% 28%的沉淀硫酸鋇，可改變其耐老化性能，降低其磨損率，增強(qiáng)力學(xué)性能。硫酸鋇作為油漆填充材料，用于木器漆、清漆、道路標(biāo)線漆、船舶厚漆中；由于其良好的耐化學(xué)腐蝕性能，可用于生產(chǎn)各種高光面漆，從而強(qiáng)化耐候性能， 改善流動(dòng)狀態(tài)(強(qiáng)化流平性)，增強(qiáng)漆膜強(qiáng)度，保持顏色穩(wěn)定。沉淀硫酸鋇作為外墻涂料中必不可少的填充材料，充分表現(xiàn)出其優(yōu)異的耐光、耐候性能，能有效防止涂料的龜裂、皺皮、變黃等，有效延長(zhǎng)涂料的使用壽命。硫酸鋇還能用于生產(chǎn)高光澤、絲綢狀“抗酸雨”乳膠漆，適用于家庭居室及工廠氣氛惡劣環(huán)境。在粉末涂料中，硫酸鋇具有高的填充容量、高亮度、能保護(hù)光澤、流動(dòng)性好、與各種顏料相容性好的特點(diǎn)，成為必不可少的填充材料。沉淀硫酸鋇為生產(chǎn)高質(zhì)量印刷油墨的首選填充劑:由于硫酸鋇具有低漆基要求、磨損小、亮度高、中性色彩以及在高顏料體積濃度下的良好流動(dòng)性特點(diǎn)，能用于生產(chǎn)高光澤油墨。此外，硫酸鋇在粘合劑(環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯和聚氨酯類粘結(jié)劑)及彈性密封材料、高檔紙張(銅板紙)等領(lǐng)域都有其獨(dú)特的應(yīng)用性能，成為填料中倍受青睞的一族。我國(guó)有豐富的重晶石礦，自1983年來(lái)產(chǎn)量一直居世界首位,是世界主要的重晶石出口國(guó)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000年中國(guó)重晶石出口量即達(dá)252萬(wàn)噸。值得注意的是:作為重晶石的最大出口國(guó)，我國(guó)的重晶石進(jìn)口卻逐年增加，且進(jìn)出口價(jià)格差別懸殊。表1.硫酸鋇進(jìn)出口價(jià)格比較(美元/噸)
權(quán)利要求
1.一種以過(guò)氧化鋇為鋇源制備硫酸鋇納米顆粒的方法，其特征是:在質(zhì)量濃度為0.2 3%的過(guò)氧化氫水溶液中加入無(wú)機(jī)堿水溶液調(diào)節(jié)所述過(guò)氧化氫水溶液的pH值為10.5 12.5，攪拌下加入硫酸鹽至所述過(guò)氧化氫水溶液中的硫酸根的濃度為0.01 Imol/L ;待硫酸鹽完全溶解后加入過(guò)氧化鋇,使過(guò)氧化氫水溶液中的過(guò)氧化鋇的摩爾數(shù)大于0，且小于等于所述硫酸根的摩爾數(shù)；室溫靜止老化；分離、干燥，得到硫酸鋇納米顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是:所述的靜止老化的時(shí)間為5 200小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是:所述的硫酸鹽選自硫酸鈉、硫酸銨、硫酸鉀、硫酸鈣、硫酸鋅、硫酸鋰、硫酸鐵、硫酸亞鐵和硫酸鎂中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是:所述的無(wú)機(jī)堿水溶液選自氫氧化鈉水溶液、氫氧化鉀水溶液、氫氧化鈣水溶液、氫氧化鋰水溶液和氨水中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 所述的方法，其特征是:所述的硫酸鋇納米顆粒的粒徑為80 300nmo
全文摘要
本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)納米材料制備領(lǐng)域，具體涉及一種以過(guò)氧化鋇為鋇源制備硫酸鋇納米顆粒的方法。在過(guò)氧化氫水溶液中加入無(wú)機(jī)堿水溶液調(diào)節(jié)所述過(guò)氧化氫水溶液的pH值為10.5～12.5，攪拌下加入硫酸鹽至所述過(guò)氧化氫水溶液中的硫酸根的濃度為0.01～1mol/L；待硫酸鹽完全溶解后加入過(guò)氧化鋇，使過(guò)氧化氫水溶液中的過(guò)氧化鋇的摩爾數(shù)大于0，且小于等于所述硫酸根的摩爾數(shù)；室溫靜止老化；分離、干燥，得到硫酸鋇納米顆粒。本發(fā)明的方法所用原料廣泛，節(jié)約能源，操作簡(jiǎn)單，無(wú)三廢排放，制備的硫酸鋇納米顆粒的粒徑均勻，具備大規(guī)模生產(chǎn)的潛力。
文檔編號(hào)B82Y40/00GK103204531SQ20121000915
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者閆豐文, 袁國(guó)卿, 張曉慧 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所