偶联剂主要有有机铬偶联剂、有机硅偶联剂和钛酸偶联剂。胶黏剂中常选用有机硅偶联剂,其通式为RSiX3,其中R为有机基团,如-C6H5、-CH=CH2等,能与树脂结合;X为可以水解的基团,如-OCH3、-OC2H5、-Cl等。偶联剂作用过程:与硅原子相连的SiX基水解,生成SiOH;Si-OH之间脱水缩合,生成含Si-OH的低聚硅氧烷;低聚硅氧烷中的SiOH与基材表面的OH形成氢键;加热固化过程中,伴随脱水反应而与基材形成共价键连接。一般认为,界面上硅烷偶联剂水解生成的3个硅羟基中只有1个与基材表面键合;剩下的2个Si-OH,或与其他硅烷中的Si-OH缩合,或呈游离状态。因此,通过硅烷偶联剂可使2种性能差异很大的材料界面偶联起来,从而提高复合材料的性能和增加黏结强度,并获得性能优异、可靠的新型复合材料。偶联剂的应用范围十分广阔。长沙化工偶联剂批发厂家
一旦硅烷偶联剂在其表面铺展开,材料表面被浸润,硅烷偶联剂分子上的两种基团便分别向极性相近的表面扩散,由于大气中的材料表面总吸附着薄薄的水层,一端的烷氧基便水解成硅羟基,取向于无机材料表面,同时与材料表面的羟基发生水解缩聚反应;有机基团则取向于有机材料表面,在交联固化中,二者发生化学反应,从而完成了异种材料间的偶联过程。通常大家使用的补强剂是偶联剂。偶联剂通过形成交联结构来抵消无机物增加带来性能的下降。而且使用量非常少,通常在0.1-0.2份,但是性能提升非常明显。成都高温硅烷偶联剂能够改善玻纤的集束性、保护性和加工工艺。
偶联剂改性粉体填料在塑料加工中的作用:一、非金属矿(粉体材料)在塑料工业中的作用在塑料加工中,加入适当的粉体填料,可达到增量降低成本的作用,还能改善或提高塑料制品的物理力学性能、耐磨性能、热学性能、耐老化性能,还能克服塑料不耐低温、低刚硬性、易膨胀性、易蠕变性等缺点。所以,填料既有增量作用,又有改性效果;有些填料具有活性,还能起到补强作用。增量剂可使塑料制品的密度、弹性模量、压缩强度、挠曲强度得到改善,收缩率变小,尺寸稳定性好,减弱了材料的力学性能和温度的依赖关系,降低的制品成本;增强剂的作用在于使制品的抗张强度、断裂伸长率、压缩强度、剪切强度、弹性模量、热变形温度提高,缩小制品收缩率,改进其蠕变性,提高弯曲、蠕变模量,降低负荷的粘弹屈服,提高拉伸强度。常用的粉体填充剂,有碳酸钙(轻钙、重钙、胶质碳酸钙)。
按偶联剂的化学结构及组成分为有机铬络合物、硅烷类、钛酸酯类和铝酸化合物四大类。铬络合物偶联剂由不饱和有机酸与三价铬离子形成的金属铬络合物,合成及应用技术均较成熟,而且成本低,但品种比较单一。硅烷偶联剂的通式为RSiX3,式中R表示氨基、巯基、乙烯基、环氧基、氰基及甲基丙烯酰氧基等基团,这些基团和不同的基体树脂均具有较强的反应能力,X表示能够水解的烷氧基(如甲氧基、乙氧基等)。依据独特的分子结构,钛酸酯偶联剂包括四种基本类型。单烷氧基型偶联剂适用于多种树脂基复合材料体系,尤其适合于不含游离水、只含化学键合水或物理水的填充体系。偶联剂用于橡胶工业中,可提高轮胎、胶板、胶管、胶鞋等产品的耐磨性和耐老化性能。
偶联剂的不同种类以及性能用途:在塑料生产的过程当中,为了提高塑料的某些性能以及降低成本,更有效的办法是进行填充改性。但是在树脂中添加无机填料后溶融指数会很大降低,以致无法注射成型且表观性能也不佳,所以在进行填充改性的时候会使用偶联剂这种物质。在行业里偶联剂也称之为表面处理剂,它实际上是一种增加无机填料与有机聚合物之间亲和力的有机物质。由于大多数的无机填料属亲水性,在与聚合物混合后难以相容,如果不经过偶联处理它们会造成相间分离。偶联剂会在填料和聚合物之间通过物理的和化学的作用使它们紧密相连从而达到良好的机械强度。而另一方面无机填料不论经过硅烷、钛酸酯还是其它偶联剂处理后,都会出现聚集的颗粒直径减小的情况。例如沉淀碳酸钙用高级脂肪酸处理后聚集粒径即能减小五分之四,故可提高填料在聚合物中的分散性,使填料聚合物体系的流动性得以改善,这些因素都有利于改进制品的机械性能、制品质量以及加工性能。偶联剂能提高复合材料湿态物理机械强度、湿态电气性能。长沙化工偶联剂批发厂家
其用量一般为填充剂用量的0.5~2%。长沙化工偶联剂批发厂家
硅烷偶联剂作为表面改性剂在金属防腐预处理上的应用是它的比较新应用。要获得与金属基体结合良好的防腐涂层,必须选择合适的涂覆系统、制定合理的涂覆工艺、进行严格的表面预处理。进行表面预处理的方法有 2 种:①采用等离子体聚合方法在金属表面上沉积一层有机物薄膜,但该法成本高,使其推广应用受到限制;②采用有机硅烷偶联剂水溶液处理,在金属表面上沉积一层很薄的有机硅烷薄膜。由于硅烷偶联剂在水解后能形成三羟基的硅醇,醇羟基之间可以互相反应生成一层交联的致密网状疏水膜,由于这种膜表面有能够和树脂起反应的有机官能基团,因此会较大提高漆膜的附着力,抗腐蚀、抗摩擦、抗冲击的能力也随之提高。长沙化工偶联剂批发厂家
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