具有特性的超細(xì)沉淀硫酸鋇和硫化鋅在塑料工業(yè)

Sachtolith 是一種白色顏料，成份是純硫化鋅。天然存在的硫化鋅通過物理方法加工是得不到白色顏料的。因此，必須采用先進(jìn)的化學(xué)工藝才能制備Sachtolith產(chǎn)品。鋅原料來自鍍鋅行業(yè)，經(jīng)過精制提煉。硫化物原料是本公司生產(chǎn)硫酸鋇的副產(chǎn)品。采用特殊的工藝，將高純的鋅鹽溶液和硫化鈉溶液在嚴(yán)格的條件下進(jìn)行化合，經(jīng)沉淀得到純的硫化鋅。 Sachtolith雜質(zhì)含量被降至ppm范圍之內(nèi)。 但這種沉淀得到的產(chǎn)物并不能用作白色顏料，因?yàn)槠淞教?xì)了。過濾后經(jīng)過在700℃-800℃ 下煅燒，才能獲得最佳的平均粒徑0,3μm和狹窄的粒徑分布。

塑料瓶 Sachtolith 具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性， 能微溶于稀鹽酸（0.3% in 0.1N）。在水和空氣存在的情況下Sachtolith 能被強(qiáng)氧化劑和紫外線氧化成ZnSO4 。在紫外或高溫條件下，Sachtolith 能與重金屬離子反應(yīng)生成有色的配合物，因此帶來的好處是減小降低因重金屬離子催化產(chǎn)生的聚合物分子降解。在空氣中，即使在加熱到350℃ Sachtolith也能保持穩(wěn)定。 通常情況，Sachtolith 是一個(gè)好的絕緣體。作為一種無機(jī)物，它的傳熱系數(shù)不同尋常的高，而比熱值卻很低。Sachtolith的比表面積很小，相應(yīng)地基料的需要量也很少，所以即使在很高的添加量的情況下，仍具有出色的流變性和分散性。 硫化鋅是最普遍使用的白色顏料之一，地位僅次于二氧化鈦，作為一種多功能的白色顏料Sachtolith能賦予塑料制品于其它白色顏料無法賦予的特質(zhì)和優(yōu)勢。因?yàn)镾achtolith的莫氏硬度只有3， 研究證明它非常適合作為玻纖增強(qiáng)塑料的白色顏料。白色的玻璃纖維增強(qiáng)塑料含有玻璃纖維和白色顏料。如果這種白色顏料是二氧化鈦，它就會(huì)切割玻璃纖維，因?yàn)槎趸伒挠捕缺炔ＡЮw維高。結(jié)果會(huì)嚴(yán)重降低材料的抗張強(qiáng)度，彎曲性和沖擊強(qiáng)度。如果選用硫化鋅作白色顏料，玻璃纖維的硬度要高于硫化鋅，因此可以使機(jī)械性能保持在—個(gè)較高的水平。其優(yōu)勢在于在加工成型過程中，硫化鋅不會(huì)象TiO2一樣破壞增強(qiáng)用的玻璃纖維， 因而制成品的抗張強(qiáng)度，彎曲性或沖擊強(qiáng)度都不會(huì)有負(fù)面影響。圖一清楚地顯示在尼龍66和苯乙烯-丙烯腈共聚體中了不同顏料對玻纖（尼龍66 / 30%，苯乙烯-丙烯腈共聚體 / 20%）增強(qiáng)效果的影響。實(shí)際上，在所有的玻纖增強(qiáng)塑料，無論是熱塑性或熱固性體系（如SMC/BMC）中都有類似的情況。 由于Sachtolith 很軟且沒有TiO2的光催化活性， 因此很適合用來給天然和合成彈性體著色和乳濁化。塑料瓶 因?yàn)槟p性很小，使用Sachtolith作為顏料的白色彈性體生產(chǎn)出的鞋底要比用TiO2做的使用壽命要長很多。 作為一種穩(wěn)定劑，Sachtolith 也被發(fā)明性的應(yīng)用于一些熱塑性塑料尤其象PP和PBT， 用于提高聚合物的熱穩(wěn)定性。關(guān)于其中的機(jī)制，到目前為止并沒有結(jié)論性的解釋。但我們相信是因?yàn)镾achtolith 能和絕大多數(shù)有催化效果的金屬離子反應(yīng)結(jié)合成不可移動(dòng)絡(luò)合物，避免了因這些離子進(jìn)入聚合物晶格內(nèi)產(chǎn)生的催化降解作用，即Sachtolith所謂的“固定效果”。 

另外，Sachtolith的柔軟度使之在對磨損性有特殊要求的工藝中有TiO2無法比擬的優(yōu)勢。當(dāng)Sachtolith使用在熱塑性塑料中時(shí)，十分有利于加工。它可以使塑料在擠出機(jī)或壓延機(jī)中熔融流動(dòng)時(shí)更順暢，更均勻。這一優(yōu)點(diǎn)也會(huì)提高產(chǎn)品的干潤滑性。 Sachtolith 因?yàn)橛捕鹊?，并具有金屬硫化物的組成，使它具有較好的潤滑性，但光憑這點(diǎn)還不足以說明為什么要使用這種合成產(chǎn)品。Sachtolith 與所有其它天然產(chǎn)品的最大區(qū)別在于它的純度高，粒經(jīng)均勻和形狀一致。這主要是由于我公司生產(chǎn)工藝中有許多提純的步驟。在礦物中，鋅往往是和其它元素共生的。這些元素很難除去．因?yàn)樗鼈兺对赯nS晶體中。因?yàn)殇\與這些雜質(zhì)元素化學(xué)性質(zhì)十分相似，鋅礦中常含有鎂、鈣、鎘、鉛和汞。這些雜質(zhì)的總含量可高達(dá)15％。盡管鎂和鈣是無害的，但是過高的重金屬含量會(huì)成為選擇原材料的一個(gè)限制因素，一旦這些粒子釋放出，或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將出現(xiàn)危害性。 耐磨的內(nèi)襯是由合成樹脂．填科及助劑的混合物組成。它是用作金屬盤或桶的耐磨輔助材料，也可用于剎車及離合器上。 許多材料可用于這種內(nèi)襯的助劑，調(diào)正摩擦系數(shù)，使車開起來舒適．摩損速率滿足各特定應(yīng)用的需求。這些助劑通常都是硫化物。 Sachtolith 可以大大減少剎車背襯的振動(dòng)。 這種振動(dòng)不僅對剎車系統(tǒng)造成機(jī)械負(fù)載時(shí)也會(huì)影響開車的舒適度并引起噪音，污染環(huán)境。 

另外，Sachtolith不含硅酸鹽和石英，因此不會(huì)引起對耐磨性及磨損性的負(fù)面影響。剎車在工作時(shí)產(chǎn)生的高溫使硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸?，因此使剎車背襯能承受磨擦，即摩擦背襯中的所有組份都會(huì)以細(xì)粉狀散逸。如果考慮在歐洲公路上行駛的機(jī)動(dòng)車的數(shù)量，僅就剎車片上散逸出的磨損粉塵數(shù)量就相當(dāng)大。盡管這方面尚未有直接限制的法規(guī)．但為了保護(hù)我們的環(huán)境，應(yīng)該避免任何有污染的組份。幾年前關(guān)于含鉛燃料的討論就是一例，因?yàn)橹亟饘贂?huì)在很長一段時(shí)間內(nèi)在植物和動(dòng)物中積累，造成危害。因此耐磨內(nèi)襯工業(yè)一直面臨開發(fā)具有安全性的產(chǎn)品。 

因?yàn)镾achtolith 是在純度很高的溶液中制備的，塑料瓶它完全不含任何重金屬。 潤滑劑是一種能減少界面之間摩擦的材料。在早期，可使用的潤滑劑產(chǎn)品很少。而今天，多種用途的專用潤滑劑已問市。潤滑劑的研究開發(fā)已成為一門獨(dú)立的學(xué)科，稱為摩擦學(xué)。金屬硫化物在許多配方中是必不可少的組份。而毒性和美觀限制了一些材料的應(yīng)用。 Sachtolith 正越來越多地得到應(yīng)用，這是一種白色的干潤滑劑，已獲得德國及國際認(rèn)可，可以用于與食品接觸的場合。 Sachtolith 已獲得BGW，歐洲和美國的批準(zhǔn)應(yīng)用于上述場合，并且被認(rèn)為是一種對水無污染的化合物。這一切都應(yīng)歸結(jié)于在化學(xué)合成過程中，使用了高純度的溶液。Sachtolith 不含重金屬雜質(zhì)，符合德國BGA和FDA 178章的要求。 

少量可溶性的鋅是無毒的。 硫化鋅已被聯(lián)邦德國化學(xué)代碼列為無毒物質(zhì)。 LD50 (老鼠, 口服) 15,000mg/kg。 粉塵限制為 6mg/m3. 硫酸鋇 -- Sachtleben Micro 作為一種合成硫酸鋇, Sachtleben Micro采用高純鋇鹽和硫酸鈉溶液作為原料, 加上特殊的制備工藝制成, 其粒徑得到很好的控制, 且雜質(zhì)含量被降至極低范圍之內(nèi)。 Sachtleben Micro是一種高惰性的化學(xué)物質(zhì)， 耐酸堿，不溶于水和任何有機(jī)溶劑，具有良好的抗曬性和耐候性。Sachtleben Micro 粒徑分布狹窄，具有較小比表面積和基料用量。

 Sachtleben Micro的摩氏硬度為3，因而磨損性很小。 Sachtleben Micro不僅在可見光，而且在紫外和紅外波長范圍內(nèi)具有很強(qiáng)的光反射能力，因此，Sachtleben Micro 在顯現(xiàn)出高亮度的同時(shí)能保留體系顏料的鮮艷度和色調(diào)。 通過在二氧化鈦生產(chǎn)中的獲得的技術(shù)訣竅，Sachtleben Micro 的平均粒徑能細(xì)至0.7微米, 同時(shí)具有與二氧化鈦相似的狹窄的粒徑分布。 Sachtleben Micro顯著的優(yōu)點(diǎn)是使用時(shí)只需極少量的基料就能在任何體系中分散良好。作為一種不可或缺的添加劑，Sachtleben Micro在高質(zhì)量的功能塑料中的應(yīng)用正變得日益重要。特殊的研磨工藝，二道無機(jī)處理及本身特殊晶體形狀使得Sachtleben Micro能不斷應(yīng)付塑料工業(yè)的需求。 Sachtleben Micro 不含一些對彈性體有害的雜質(zhì)，因此，Sachtleben Micro 特別適合用作彈性體的增充劑。其它優(yōu)勢包括良好的流變性，低磨損性和高化學(xué)純度。 Sachtleben Micro已經(jīng)證明它在熱固性模塑料的應(yīng)用潛能，特別是在調(diào)整顏色的配方中，Sachtleben Micro和顏料配合能夠達(dá)到鮮艷的顏色，可重復(fù)的色調(diào)和完美的表面光澤。 

低基料用量，低硬度保證了 Sachtleben Micro在體系中的高流變性，對設(shè)備或模具的低磨損性和制成品的良好機(jī)械特性。 Sachtleben Micro能適用所有的熱塑性塑料。它能提高塑料制品的剛性，硬度和耐磨性。 Sachtleben Micro 具有的高熱導(dǎo)性和流變性，這能幫助縮短塑料注射成型的周期。 Sachtleben Micro 還能增加熱塑性高分子的結(jié)晶度，從而提高制品的強(qiáng)度（尤其是低溫下的撞擊強(qiáng)度）和幾何穩(wěn)定性。 Sachtleben Micro的一個(gè)很重要的用途是在色母粒中扮演顏料分散劑的角色。 眾所周知，大多數(shù)塑料用顏料都價(jià)格不菲，如何提高顏料的效率就成了色母粒制造商關(guān)心的問題。 

不同顏料吸收，反射與散射的光的波長，顏色和數(shù)量各不相同，但有一點(diǎn)是相同的，顏料可用于散射光的面積決定了顏色的使用效率。但是，幾乎所有的顏料在應(yīng)用中都會(huì)或多或少的出現(xiàn)凝聚或絮凝的現(xiàn)象，顏料的使用效率就會(huì)因?yàn)樯⑸涿娣e減小而降低。 研究與實(shí)踐表明 Sachtleben Micro 能在母粒制成過程中幫助顏料分散，且因Sachtleben Micro的光折射因子和常見的聚合物相近，Sachtleben Micro的加入不會(huì)影響產(chǎn)品中顏料的色調(diào)。 應(yīng)用發(fā)現(xiàn)通過使用Sachtleben Micro 作為顏料分散助劑， 超細(xì)硫酸鋇可有效節(jié)省色母粒中的顏料用量，通常可減少10%。此外，Sachtlenben Micro的X-光不透明性使之可用于兒童玩具原料的生產(chǎn)。（在意外吞食后易于尋找）Sachtleben Micro是無毒性的，其已被核準(zhǔn)能用于與食品接觸的產(chǎn)品。Sachtleben Micro符合歐洲純度要求和美國的食品和藥品管理法規(guī)。 LD5 (老鼠，口服)>15,000mg/kg。粉塵限制為 6mg/m3。