硫酸鋇是重要的無(wú)機(jī)化工原料。它不僅具有良好的光學(xué)性質(zhì)和化學(xué)穩(wěn)定性,而且具有特殊的體積、量子尺寸和界面效應(yīng)。因此,它已廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、紙張、橡膠、油墨和顏料等領(lǐng)域。納米硫酸鋇具有比表面積大、活性高、分散性好等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)應(yīng)用于復(fù)合材料時(shí),它可以顯示出優(yōu)異的性能。通過(guò)在聚合物中添加納米硫酸鋇以獲得高強(qiáng)度和高韌性的復(fù)合材料,塑料工業(yè)受到越來(lái)越多的關(guān)注。例如,硫酸鋇可以添加到聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚乳酸(PLA)、聚四氟乙烯(PTFE)等材料中,尤其是硫酸鋇經(jīng)過(guò)表面改性后,其力學(xué)性能得到了顯著改善,對(duì)于大多數(shù)聚合物復(fù)合材料,隨著改性劑用量的增加,復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性先增大后減小。這是因?yàn)檫^(guò)量的用量會(huì)導(dǎo)致納米硫酸鋇表面發(fā)生多層物理吸附,在聚合物中嚴(yán)重團(tuán)聚,影響復(fù)合材料的力學(xué)性能,使無(wú)機(jī)填料的優(yōu)良特性難以發(fā)揮;如果改性劑的用量較小,納米硫酸鋇與聚合物之間的界面缺陷會(huì)增加,導(dǎo)致復(fù)合材料的力學(xué)性能降低。
此外,上述表面改性劑的用量對(duì)復(fù)合材料的力學(xué)性能有很大影響,硫酸鋇的含量也是一個(gè)重要因素。這是因?yàn)榧{米硫酸鋇的強(qiáng)度非常高。將其添加到復(fù)合材料中可以起到承重作用,從而產(chǎn)生一定的加固效果。但是,當(dāng)納米硫酸鋇含量過(guò)高(大于4%)時(shí),由于納米硫酸鋇在復(fù)合材料中的團(tuán)聚和無(wú)機(jī)粒子的加入,基體缺陷增多,使復(fù)合材料更容易斷裂,導(dǎo)致復(fù)合材料力學(xué)性能惡化。因此,硫酸鋇的添加量必須在其適當(dāng)?shù)臋C(jī)械性能中進(jìn)行。