【色母粒产业网】1月4日消息，硫酸钡，化学式为BaSO₄，别名重晶石，是一种呈无色、无味且无毒状态的无机化合物。它具备诸多优良特性，像高密度、高白度，化学稳定性良好，具备耐酸碱性能，还不溶于水以及大多数酸，这些特性让它在众多领域得以广泛应用。
硫酸钡存在天然和人工合成两种类型。天然的硫酸钡即重晶石粉，外观为白色或灰色粉末，粒子相对较粗，粒径通常处于2～5μm区间，质地较脆，pH值为4.5。重晶石经过粉碎分级处理后即可得到，细度能达到250目通过，其中硫酸钡含量超过90%。人工合成的硫酸钡是沉淀硫酸钡，其质量更为纯净，粒径相对较小。具体粒径分布情况为：1.5～2μm的占4%，1.0～1.5μm的占10%，0.5～1.0μm的占46%，0.5μm的占10%，0.5μm以下的占40%，其pH值在6.6～8.0之间。沉淀硫酸钡有两种制备方法，一是芒硝法(黑灰法)，先将重晶石加热至1100℃进行还原，生成可溶性硫化钡，再与硫酸或硫酸钠作用，从而生成沉淀硫酸钡(也叫轻质硫酸钡);二是硫酸法，把硫化钡通入二氧化碳转化为碳酸钡，然后和纯硫酸反应生成沉淀硫酸钡。据色母粒产业网了解，硫酸法制备的沉淀硫酸钡在游离钡、气味(残余硫离子)、杂质以及黑点等方面都要优于芒硝法，不过价格也相对更高。
硫酸钡性质十分稳定，不与水、酸、碱或有机溶剂发生化学反应，也不溶于这些物质。它的密度通常在4.5g/cm³左右，远高于水和其他常见溶剂，这使得它在许多应用场景中能保持较高的浓度和稳定性。在光学性质方面，硫酸钡折射率高达1.64，在可见光范围内有较高的透过率，在红外和紫外波长范围内则具有很强的光反射能力。其熔点也极高，超过1600℃，所以能在高温环境下稳定存在，在高温领域应用广泛。此外，硫酸钡在特定条件下还能表现出一定的磁性，在磁性材料和磁记录领域有着一定的应用价值。
硫酸钡在多个领域都有着重要应用。在塑料领域，在塑料成型时填充硫酸钡，能够提升纯树脂塑料的多种性能，比如抗老化性能、导热性、冲击强度、光学性能、拉伸强度以及弹性模量等，同时还能降低产品成本。在涂料领域，硫酸钡具有耐候性和耐化学性，加入涂料中可改善涂料的流平性、曝光性和抗渗透性，提升涂料的着色力、遮光力等光学性能，还能增强漆膜的硬度和耐磨性，近年来在粉末涂料、水性涂料等先进涂料中被大量使用。在造纸领域，将硫酸钡填充到纸张纤维缝隙中，能提高纸页均匀度，让纸张更平滑，提升纸张的不透明度、白度和稳定性，还能取代部分纤维以降低成本。纳米BaSO₄复合材料部分替代TiO₂，作为浆内添加填料可提高纸张的白度、不透明度和力学性能;作为纸张表面微涂的涂料，能提高纸张白度和表面强度。在医药领域，由于硫酸钡无毒且具有不透x射线的特性，被广泛用于防x射线材料和显影剂，还能实现BaSO₄造影剂的被动或靶向递送。在橡胶领域，硫酸钡密度大、稳定性强，粒径一般为2~54μm，作为填料可增加制品的硬度、强度，改善耐热和耐磨等性能，应用于气密层胶还能提高其耐屈挠龟裂性能。
硫酸钡在提升颜料分散性方面也有独特作用。其粒径约为0.7μm，粒径分布狭窄，与许多颜料的原始粒子粒径尺寸相近。在颜料分散体系中加入适量硫酸钡后，当颜料在润湿剂作用下由二次粒子转变为一次粒子时，硫酸钡粒子能均匀分布在颜料一次粒子之间，提高颜料的分散效率，使颜料粒子在配方体系中更均匀地扩散和排列，进而显著提高颜料的着色效率，可有效节省色母粒中的颜料用量，通常能减少5%~10%。而且硫酸钡表面带有一定静电荷，具有空间位阻和静电排斥作用，可阻碍颜料粒子间的絮凝聚集，让颜料粒子在剪切分散过程中充分延展，减少絮凝聚集机会，大大减轻颜料粒子的团聚现象。在提高塑料制品亮度方面，硫酸钡在紫外和红外波长范围内具有很强的光反射能力，在塑料着色配方中加入硫酸钡后，能使着色制品呈现出高亮度。硫酸钡折射率和常见聚合物相近，能保留着色颜料的鲜艳度和色调，选择适当粒径的硫酸钡填充在聚合物材料中，可显著提高加工制品的表面光泽度。
