偶联剂改性粉体填料在塑料加工中的作用:偶联剂改性填料在塑料工业中的应用为了使复合材料达到预期的性能,需对填料表面进行改性,以增强它与基本树脂的相容性和结合力。用偶联剂对填充剂界面改性的作用是:①提高塑料制品质量档次;②提高塑料制品附加值;③促进塑料新产品开发、新技术的应用。七十年代末我国消化吸收国外技术,研究生产硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂,八十年代初形成了小规模生产,对我国塑料工业发展起了积极作用。随后,国内又自行研制开发生产了铝酸酯偶联剂、稀土偶联剂等。目前国内偶联剂的类型、品种很多,应用时应对其质量、性能多加研究。偶联剂对填料改性,既有物理变化、又有化学反应,更与塑料加工中其它工艺技术环节相联系,否则改性效果再好,不一定能在更终制品上反应出改性效果。单烷氧基型是偶联剂的一种类型。南昌大分子偶联剂
偶联剂能够提高耐久性,可归因如下几方面。①粘接界面形成化学键或氢键结合,使界面变得更牢固、更稳定。②改变了环氧树脂与填料的结合性能,使胶层内聚强度增加。③形成了环氧胶黏剂和被粘物与聚硅氧烷的新界面,防止水分和湿气渗透到界面,有了阻挡层,增强了抗御环境腐蚀能力。④偶联剂与环氧树脂和被粘表面反应生成化学键,使粘接力增大,粘接强度提高。⑤偶联剂降低了环氧胶黏剂体系的黏度和表面张力,改善了对被粘物的湿润性。⑥能减小或消除界面上的内应力。偶联剂具有选择性,也就是说,不是一种偶联剂可以适用于任何体系,而是需要匹配,除了按照偶联剂的有机官能团与环氧树脂的反应性选择外,还要考虑体系的酸碱性。一般来说,对于酸性聚合物环氧树脂、酸性填料(二氧化硅)更好选择碱性偶联剂(KH一550);反之碱性填料(氧化铝、碳酸钙等),应选用酸性偶联剂为宜。广州化工偶联剂成分情况偶联剂其中一个是亲有机物的基团,能与合成树脂或其它聚合物发生化学反应或生成氢键溶于其中。
乙烯基类硅烷偶联剂:乙烯基硅烷偶联剂大多由乙烯基三氯硅烷与各种醇反应, 制成相应的偶联剂;乙烯基硅烷偶联剂的通式为:CH2=CH(CH2)nSiX3。X通常是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基等。此类硅烷偶联剂主要用于塑料增强,兼有偶联剂和交联剂的作用,适用于聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯等塑料品种,常用于硅烷交联聚乙烯电缆和管材等。常见产品:乙烯基三乙氧基硅烷(A-151)、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷(A-172)。
由于基团的差异开发了不同类型偶联剂,每种类型对填料表面的含水量有选择性,各类型特点:单烷氧基型;单烷氧基钛酸酯在无机粉末和基体树脂的界面上产生化学结合,它所具有的极其独特的性能是在无机粉末的表面形成单分子膜,而在界面上不存在多分子膜。因为依然具有钛酸酯的化学结构,所以在过剩的偶联剂存在下,使表面能变化,粘度大幅度降低,在基体树脂相由于偶联剂的三官能基和酯基转移反应,可使钛酸酯分子偶联,这就便于钛酸酯分子的变型和填充聚合物体系的选用。适合于不含游离水、只含化学键合水或物理水的填充体系。
偶联剂的品种与性能:偶联剂也称表面处理剂,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。大多数无机填料属亲水性,与聚合物难以相容,如果不经过偶联处理它们会造成相间分离。但是经过各种偶联处理后能使填料表面的亲水性变成亲有机物性,偶联剂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。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,其聚集的颗粒直径大、多有明显减小,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、表观质量和加工性能。上海关于偶联剂的介绍。济南复合硅烷偶联剂
偶联剂能减小或消除界面上的内应力。南昌大分子偶联剂
钛酸酯偶联剂选用的几点建议:1.尽量不要添加其他表面活性剂,因为它会干扰钛酸酯在填料表面的反应;2.氧化锌和硬脂酸具有某种程度的表面活性剂作用,故应在钛酸酯处理过的填料,聚合物以及增塑剂充分混合后再添加它们;3.大部分钛酸酯具有酯基转移反应活性,所以会不同程度地与酯类或聚酯类增塑剂反应,因此酯类增塑剂一般在混炼后再掺合。4.钛酸酯与硅烷在处理无机填料时各自有各自的优势,有时并用会产生加和增效作用。5.用螯合型钛酸酯处理已浸渍过硅烷偶联剂的玻璃纤维,可以产生双层护套的作用。南昌大分子偶联剂
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