慧正资讯：硫酸钡具有化学惰性强、比重大、吸油量低等显著特点，被广泛应用到防腐涂料中，漆膜的耐酸耐碱好，粘度低，流平性好。由于无机填料与有机树脂可能会存在一定的界面相容性问题，从而影响漆膜的最终理化性能。通常为了改善无机填料与有机树脂的相容性，一般都是对无机填料进行表面改性处理，但是表面改性剂的种类繁多，每种的功能差异较大，因此针对不同的体系需选择合适的改性剂进行表面改性。

笔者选取不同改性剂对硫酸钡进行表面改性处理，并与未作处理的原粉进行对比，通过测试漆膜的常规机械性能、初期耐水性、耐盐雾性能、耐常温去离子水、耐0.1mol/L硫酸、耐0.1mol/L氢氧化钠等性能进行了对比研究。

一、实验过程

（1）依次加入环氧酯树脂和水性催干剂，转速400-600r/min，低速分散，然后加入中和剂DMEA，继续低速搅拌分散；

（2）少量多次加入水，进行乳化，视乳化情况逐渐将转速调整至1000r/min左右；

（3）乳化完成后依次加入分散剂和消泡剂，分散均匀；

（4）加入炭黑，低速搅拌分散，待全部加料完成后盖好盖子，1200r/min左右进行分散，然后加入硫酸钡、锶铬黄，继续分散后将剩余组分全部加入分散；

（5）加入锆珠进行研磨，转速3000-35000r/min，研磨时间1h，具体使刮板细度结果调整。

按GB/T 37041—2018标准分别测试了超细硫酸钡的基本物理性能指标，测试结果如表2所示

采用三种改性剂对硫酸钡原粉进行表面改性，产品的白度、粒度等指标与原粉基本一致，吸油量较原粉相比降低1个点，并无明显下降，这主要是由于偶联剂作为改性剂对粉体的吸油量降低不明显。

将上述4种硫酸钡填料分别按照表1所示配方进行制备，对比不同硫酸钡填料在水性环氧酯底漆中的应用性能。

采用不同改性剂改性的硫酸钡应用在水性环氧酯底漆中时其分散性基本一致，在相同研磨时间内均能达到产品要求的10um，这主要是由于硫酸钡本身在所有的非金属矿物填料中属于分散性最好的品种之一，因此想要通过表面改性进一步提高产品的分散性的空间有限；

从漆膜的硬度和附着力性能指标上来看，表面改性后的硫酸钡与硫酸钡原粉相比没有明显提升，不同填料之间的硬度差别主要体现在其本身的莫氏硬度差上，硫酸钡的莫氏硬度为3，在矿物填料属于中等硬度，一般也不用于改善漆膜的硬度；

从光泽度的指标上看，改性硫酸钡与原粉相比基本相差不大，主要是由于改性后的硫酸钡吸油量降低并不明显，因此对光泽度的改善不大；

从储存稳定性上看，采用钛酸酯偶联剂和环氧基硅烷改性的硫酸钡出现返粗现象，而硫酸钡原粉和烷基硅烷改性硫酸钡没有出现返粗现象。

采用钛酸酯偶联剂改性的硫酸钡与原粉相比，其耐酸和耐水性得到大幅度提升。其中耐酸从14天提升到25天；耐常温去离子水性能从17天提升到了32天；耐碱性出现小幅度下降；初期耐水性和耐盐雾性能与原粉一致。而采用烷基硅烷改性和环氧基硅烷改性的硫酸钡与原粉相比各项耐性均没有明显提升，甚至有些出现一定程度的下降。究其原因主要是由于硅烷偶联剂的表面改性主要是通过水解产生羟基与矿物材料表面的羟基进行结合，由于硫酸钡表面的羟基含量较少，因此表面改性效果不佳。而钛酸酯偶联剂是通过烷氧基和无机填料表面形成化学结合，最终在无机物和有机物界面之间形成有机活性单分子层，因此表面改性效果较好，可以改善硫酸钡与有机树脂的相容性，从而提高涂膜的各项耐性指标。

硫酸钡由于其具有比重大、颗粒致密以及吸油量低等显著优点，因此其分散性和附着力较好，通过表面改性处理硫酸钡后对上述两个指标的提升空间不大，同时由于硫酸钡本身的莫氏硬度为3，不属于高硬度产品，因此无法通过添加硫酸钡来改善漆膜的硬度；由于硫酸钡表面的羟基含量较少，因此不宜采用各类硅烷偶联剂对其进行改性，改性效果不佳，对产品的性能提升不明显。采用钛酸酯偶联剂对硫酸钡进行表面改性的效果最好，应用在环氧酯底漆中可显著提升漆膜的耐酸和耐水性。