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偶聯(lián)劑一般由兩部分組成:一部分是親無機(jī)基團(tuán),可與無機(jī)填充劑或增強(qiáng)材料作用;另一部分是親有機(jī)基團(tuán),可與合成樹脂作用。采用偶聯(lián)劑對(duì)無機(jī)填料表面進(jìn)行物理化學(xué)處理,可以使其親水性表面變成親油性,達(dá)到與聚合物的緊密結(jié)合。改善了填料與聚合物之間的相容性,在塑料加工過程中降低合成樹脂熔體的粘度,改善填充劑的分散度以提高加工性能,進(jìn)而有利于改進(jìn)塑料的力學(xué)性能、加工性能和之品質(zhì)量,用量一般為填充劑用量的0.5~2%。目前,工業(yè)上使用偶聯(lián)劑按照化學(xué)結(jié)構(gòu)分類可分為:硅烷類,鈦酸酯類,鋁酸酯類,有機(jī)鉻洛合物,硼化物,磷酸酯,鋯酸酯,錫酸酯等。在樹脂中提高填料和樹脂的相容性、浸潤(rùn)性、分散性?;瘜W(xué)偶聯(lián)劑采購(gòu)
單烷氧基焦磷酸酯型偶聯(lián)劑適合于含濕量較高的填料體系,如陶土、滑石粉、高嶺土等。在這些體系中,除單烷氧基與填料表面的羥基反應(yīng)形成偶聯(lián)外,焦磷酸酯基還可分解形成磷酸酯基,結(jié)合一部分水。這類偶聯(lián)劑的典型品種是三(二辛基焦磷酰氧基)鈦酸異丙酯(TTOPP-38)。螯合型鈦酸酯偶聯(lián)劑適用于高濕填料和含水聚合物體系,如濕法二氧化硅、陶土、滑石粉、硅酸鋁、水處理玻璃纖維、炭黑等。在高溫體系中,一般單烷氧基型鈦酸酯由于水解穩(wěn)定性差,偶聯(lián)效果不好,而螯合型鈦酸酯具有極好的水解穩(wěn)定性,適于在高溫狀態(tài)下使用。根據(jù)螯合環(huán)的不同,這類偶聯(lián)劑分兩種基本類型:螯合100型,螯合基為氧代乙酰氧基;螯合200型,螯合基為二氧亞乙基。馬來酸酐類偶聯(lián)劑如何挑選能提高濕態(tài)下的粘合力、耐候性,改善顏料分散性,提高耐磨性和樹脂的交聯(lián)。
硅烷類偶聯(lián)劑類主要用于含硅的填料或玻璃纖維的表面處理,其結(jié)構(gòu)通式為RSiX3,其中R是與樹脂分子有親和力或反應(yīng)能力的活性基團(tuán),如氨基、環(huán)氧基、乙烯基、甲基丙烯?;?;X為能水解基團(tuán),如甲氧基、乙?;?、乙氧基等。此類為水解硅烷,X為氧化基-O-OR時(shí),稱為氧化硅烷,X為含多原子基團(tuán)-S-R時(shí),稱為多硫化硅烷。鈦酸酯類偶聯(lián)劑對(duì)于熱塑性聚合物和干燥的填料,有良好的偶聯(lián)效果,它進(jìn)一步擴(kuò)大了硅烷偶聯(lián)劑的使用范圍,使非極性的鈣塑填充體系的偶聯(lián)效果明顯提高。鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑可改善制品的物理機(jī)械性能,如提高沖擊強(qiáng)度,提高熱變形溫度,可與鈦酸酯類偶聯(lián)劑相媲美,但是價(jià)格只為鈦酸酯類偶聯(lián)劑的一半,具有色淺、無毒、使用方便等特點(diǎn),較鈦酸酯偶聯(lián)劑的熱穩(wěn)定性更好,對(duì)于顏料的分散有極優(yōu)的效果。鋁酸酯類偶聯(lián)劑兼具鈦酸酯類和鋁酸酯類偶鏈接的雙重特點(diǎn),成本低,用途廣。
有機(jī)硅偶聯(lián)劑是兩端各帶有不性質(zhì)活性基團(tuán)的低分子化合物。它不但活動(dòng)能力強(qiáng),而且分子兩端不同性質(zhì)的基團(tuán)通過化學(xué)反應(yīng)可以將兩種不同性質(zhì)的物質(zhì)連接起來(如有機(jī)物與無機(jī)物)。偶聯(lián)劑是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅化合物。在它的分子中,同時(shí)具有能與無機(jī)材料(如玻璃、水泥、金屬等)結(jié)合的反應(yīng)性基團(tuán)和與有機(jī)材料(如合成樹脂等)結(jié)合的反應(yīng)性基團(tuán)。常用的理論有化學(xué)鍵理論、表面浸潤(rùn)理論、變形層理論、拘束層理論等。偶聯(lián)劑作表面改性劑,用于無機(jī)填料填充塑料時(shí),可以改善其分散性和黏合性。偶聯(lián)劑其中一部分是親有機(jī)基團(tuán),可與合成樹脂作用。
偶聯(lián)劑發(fā)展到目前基本已經(jīng)成型,要想有進(jìn)一步的發(fā)展,必須抓住時(shí)代的特征。隨著環(huán)境保護(hù)的要求越來越高,鹵系阻燃劑的使用被禁止,降解的材料日益增加,這都為拓寬偶聯(lián)劑的使用提供了方向。目前常用的硅烷偶聯(lián)劑為三烷氧基型,但三烷氧基型偶聯(lián)劑有可能降低基體樹脂的穩(wěn)定性,因而近年來二烷氧基型偶聯(lián)劑的研究和應(yīng)用得到重視。合成帶有活性硅烷基的高分子也是硅烷偶聯(lián)劑的發(fā)展方向之一,這種偶聯(lián)劑對(duì)膠粘劑中的樹脂具有更好的相容性,可在被粘物表面形成一個(gè)均一面,因而具有更好的粘接效果。在樹脂基體與增強(qiáng)材料的界面上,促進(jìn)或建立較強(qiáng)結(jié)合的物質(zhì)。氟硅烷偶聯(lián)劑購(gòu)買
單烷氧基焦磷酸酯型偶聯(lián)劑適用于樹脂基多種復(fù)合材料體系?;瘜W(xué)偶聯(lián)劑采購(gòu)
鈦酸酯偶聯(lián)劑(除焦磷酸型外)特別適合于不含游離水,只含化學(xué)鍵合水或物理鍵合水的干燥填充劑體系,如碳酸鈣、水合氧化鋁等。單烷氧基焦磷酸酯型:適合于含濕量較高的填充劑體系,如陶土、滑石粉等,在這些體系中,除單烷氧基與填充劑表面的羥基反應(yīng)形成偶聯(lián)外,焦磷酸酯基還可以分解形成磷酸酯基,結(jié)合一部份水。配位型偶聯(lián)劑可以避免四價(jià)鈦酸酯在某些體系中的副反應(yīng)。如在聚酯中的酯交換反應(yīng),在環(huán)氧樹脂中與羥基的反應(yīng),在聚氨酯中與聚醇或異氰酸酯的反應(yīng)等。該類偶聯(lián)劑在許多填充劑體系中都適用,有良好的偶聯(lián)效果,其偶聯(lián)機(jī)理和單烷氧基型類似。化學(xué)偶聯(lián)劑采購(gòu)
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