偶联剂改性粉体填料在塑料加工中的作用:药剂选择:四价钛酸酯偶联剂会不同程度地与酯类增塑剂和其它酯类化合物发生酯交换反应,遇有这种状况,可选用配位型钛酸酯偶联剂。一般表面活性剂会影响或对抗钛酸酯偶联剂与无机填料的偶联作用,如氧化锌、硬酯酸等,这些材料必须在填料、偶联剂、聚合物充分混合后再加入,以免影响偶联效果。预处理法(无机粉体直接处理法):将无机填料、颜料先行偶联剂改性处理,再和聚合物及其它助剂加工混合,其优点是适用于聚合物组份较复杂的工程塑料共混改性或塑料合金体系,以及某些加工温度较高的工程塑料,可防止不必要的副反应。单烷氧基型偶联剂适用于多种树脂基复合材料体系。武汉氨基硅烷偶联剂
钛酸酯偶联剂:主要用来处理含钙、钡等无机填料。可分为单烷氧基脂肪酸类、单烷氧焦磷酸酯类、螯合类、配位类等。配位型偶联剂含有四个烷氧基和两个长链结构单元,当它与加有碳酸钙的树脂作用时,其机理如下:烷氧基可与碳酸钙表面的水分子形成化学键,放出异丙醇,在碳酸钙表面覆盖了一层偶联剂的单分子膜,改善了填料表面的性能,增加和树脂的相容性;而两个长链结构单元则与大分子发生缠绕,起到桥梁作用,从而把碳酸钙与树脂联接起来。钛酸酯偶联剂与硅烷偶联剂有协同效果,但在无机填料表面会争夺氢氧根离子,因此要控制各自的用量。武汉氨基硅烷偶联剂目前偶联剂大致可分为硅烷类、钛酸酯类、铬络合物系以及其它高级脂肪酸、醇、酯等几类。
在塑料研究和生产过程中,通常使用大量廉价的无机填料 ( 或增强剂 ) 。这不仅能增加塑料的质量,降低产品的成本,而且还能改善塑料制品的某些性能。然而,由于无机填料与有机聚合物在化学结构和物理形态上存在着明显的差异,两者缺乏亲和性,往往会使塑料制品的力学性能和成型加工性能受到影响。通过偶联剂与无机填料进行化学反应或物理包覆等方法,使填料表面由亲水性变成亲油性,从而达到与聚合物的紧密结合,使材料的强度、黏结力、电性能、疏水性、抗老化性能等明显提高。
硅烷类偶联剂类主要用于含硅的填料或玻璃纤维的表面处理,其结构通式为RSiX3,其中R是与树脂分子有亲和力或反应能力的活性基团,如氨基、环氧基、乙烯基、甲基丙烯酰基等;X为能水解基团,如甲氧基、乙酰基氧、乙氧基等。此类为水解硅烷,X为氧化基-O-OR时,称为氧化硅烷,X为含多原子基团-S-R时,称为多硫化硅烷。钛酸酯类偶联剂对于热塑性聚合物和干燥的填料,有良好的偶联效果,它进一步扩大了硅烷偶联剂的使用范围,使非极性的钙塑填充体系的偶联效果明显提高。铝钛复合偶联剂可改善制品的物理机械性能,如提高冲击强度,提高热变形温度,可与钛酸酯类偶联剂相媲美,但是价格只为钛酸酯类偶联剂的一半,具有色浅、无毒、使用方便等特点,较钛酸酯偶联剂的热稳定性更好,对于颜料的分散有极优的效果。铝酸酯类偶联剂兼具钛酸酯类和铝酸酯类偶链接的双重特点,成本低,用途广。钛酸酯偶联剂通过它的烷氧基直接和填料或颜料表面所吸附的微量羧基或羟基进行化学作用而偶联。
钛酸酯偶联剂:依据它们独特的分子结构,钛酸酯偶联剂包括四种基本类型:①单烷氧基型 这类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;②单烷氧基焦磷酸酯型 该类偶联剂适用于树脂基多种复合材料体系,特别适合于含湿量高的填料体系;③螯合型 该类偶联剂适用于树脂基多种复合材料体系,由于它们具有非常好的水解稳定性,这类偶联剂特别适用于含水聚合物体系;④配位体型 该类偶联剂用在多种树脂基或橡胶基复合材料体系中都有良好的偶联效果,它克服了一般钛酸酯偶联剂用在树脂基复合材料体系的缺点。依据独特的分子结构,钛酸酯偶联剂包括四种基本类型。武汉氨基硅烷偶联剂
偶联剂可以适用于任何体系。武汉氨基硅烷偶联剂
偶联剂发展到目前基本已经成型,要想有进一步的发展,必须抓住时代的特征。随着环境保护的要求越来越高,卤系阻燃剂的使用被禁止,降解的材料日益增加,这都为拓宽偶联剂的使用提供了方向。目前常用的硅烷偶联剂为三烷氧基型,但三烷氧基型偶联剂有可能降低基体树脂的稳定性,因而近年来二烷氧基型偶联剂的研究和应用得到重视。合成带有活性硅烷基的高分子也是硅烷偶联剂的发展方向之一,这种偶联剂对胶粘剂中的树脂具有更好的相容性,可在被粘物表面形成一个均一面,因而具有更好的粘接效果。武汉氨基硅烷偶联剂
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