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鈦酸酯偶聯劑,一款全能的偶聯劑
2018年10月20日 發布 分類:粉體入門 點擊量:1429
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鈦酸酯偶聯劑最早出現于20 世紀70 年代1974 年12 月美國Kenrich 石油化學公司報道了一類新型的偶聯劑, 它對許多干燥粉體有良好的偶聯效果。此后加有鈦酸酯偶聯劑的無機物填充聚烯烴復合材料相繼問世。近, 美國 Kenrich 公司開發的系列鈦酸酯偶聯劑得到廣泛應用。用鈦酸酯偶聯劑活化的炭黑、SiO2、CaCO3、金屬氧化物添加到熱塑性塑料和橡膠中可降低體系粘度, 改善韌性和機械性能。目前鈦酸酯偶聯劑已成為復合材料不可缺少的原料之一。

接下來小編給大家解釋下鈦酸酯偶聯劑是如何具有這些功能的。

 

1.結構

鈦酸酯偶聯劑按其化學結構可分為4 類:單烷氧基型、單烷基焦磷酸酯型、螯合型和配體型。鈦酸酯偶聯劑的分子式為:RO )m Ti ( OX-R-Y)n,其分子結構決定了它具有多種功能,其功能分別為:

RO )m通過R 基與無機填料表面的羥基反應, 形成偶聯劑的單分子層, 而起化學偶聯作用。填料界面上的水和自由質子(H+)是與偶聯劑起作用的反應點。

 O能發生各種類型的酯基轉化反應,由此可使鈦酸酯偶聯劑與聚合物及填料產生交聯, 同時還可與環氧樹脂中的羥基發生酯化反應。

X是與鈦氧鍵連接的原子團, 或稱粘合基團, 決定著鈦酸酯偶聯劑的特性。這些基團有氧基、羧基、硫酰氧基、磷氧基、亞磷酰氧基、焦磷酰氧基等。

R是鈦酸酯偶聯劑分子中的長鏈部分, 主要是保證與聚合物分子的纏結作用和混溶性, 提高材料的沖擊強度, 降低填料的表面能, 使體系的粘度顯著降低, 并具有良好的潤滑性和流變性能。

Y是鈦酸酯偶聯劑進行交聯的官能團, 有不飽和雙鍵基團、氨基、羥基等。

n反映了鈦酸酯偶聯劑分子含有的官能團數,可以為1~3

2.結構決定應用

在填充塑料中, 可活化填料, 提高填充量, 減少樹脂用量, 降低制品成本, 改善加工性能, 增加制品光澤, 提高質量。

在橡膠中, 用其改性的填料能起補強作用, 減少橡膠用量和防老劑用量, 提高制品耐磨強度和抗老化能力, 和制品的表面光澤。

能增大顏料、填料在涂料中的添加量, 提高分散性能有防沉淀效果, 可防止顏色發花能提高漆膜強度, 使其色澤鮮艷。此外, 還有催干特性, 使烘烤溫度降低和烘烤時間縮短。

應用在涂料行業可以改進涂料的防腐蝕性防止涂料的凝膠化

應用在造紙行業,可以提高碳酸鈣或滑石粉的分散性,大大減少流失損耗,顯著改善紙的印刷性能

提高壓裂液的成膠性能、耐熱溫度和井下滲透性能, 顯著提高石油采收率。

顯著改善磁粉分散性, 增強其與載體的親和性, 提高充填量, 增大磁密度, 提高磁信號。

應用于粘結劑中,可以增強粘結力

3. 小結

總之,由于鈦的特殊結構,因而有多種獨特的功能。世界各國都在積極開展鈦的應用研究,鈦是在地殼中分布量占第四位的金屬元素,我國儲量豐富,所以開展有機鈦化合物的研制與應用是當前國際上的發展方向,其應用范圍之廣闊,效果之顯著,對我國化學工業的發展以及提高產品質量,降低成本,提高效益,均有重要意義。


參考文獻

[1]趙貞,張文龍,陳宇.偶聯劑的研究進展和應用[J].塑料助劑.

[2]郭云亮,張涑戎,李立平.偶聯劑的種類和特點及應用[J].橡膠工業.

[3]李紅玲,董斌,韓延安,婁淑芳,李杰,李文靜.鈦酸酯偶聯劑的偶聯機理及研究進展[J].表面技術.


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