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偶联剂作用ji理与特点
Action Mechanism and Characters of Coupling Agent

了jie偶联剂结gou和xing能的关xi,可以帮助你zheng确xuan用各类偶联剂品zhong。

四价元素是最好的分zijian筑者,例如四价钛碳---goucheng了生命的基础。同样钛化学表明,四价钛可以shi化学家men合cheng出各zhong分zi类型的钛suan酯作为偶联剂,tamen除了能为不同的填充剂和聚合wutixi提供良好的偶联作用外,huai显示其ta各zhonggong能。

钛suan酯偶联剂的分zi可以划分为六个gong能区,tamen在偶联ji制zhong分别发挥各自的作用。 六个gong能区如xia图所示:偶联剂作用ji理与特点

gong能区① (RO)m -起无jiwu与钛偶联。

钛suan酯偶联剂通过ta的烷氧基直接和填料或颜料表面所xi竕iang膚ei量羧基或羟基进行化学作用而偶联。

由于gong能区①基团的cha异开发了不同类型偶联剂,每zhong类型dui填料表面的含shui量有xuan择xing,各类型特点:

1、单烷氧基型;

单烷氧基钛suan酯在无jifenmo和基tishuzhi的界面上产生化学结合,ta所具有的极其独特的xing能是在无jifenmo的表面形cheng单分zi膜,而在界面上不存在多分zi膜。

因为依然具有钛suan酯的化学结gou,所以在过剩的偶联糽ian嬖趚ia,shi表面能变化,粘度大幅度jiang低,在基tishuzhi相由于偶联剂的三官能基和酯基转移穋ongΓ蓅hi钛suan酯分zi偶联,这就便于钛suan酯分zi的变型和填充聚合wutixi的xuan用。

gai类偶联剂(除jiao磷suan型外)特别适合于不含you离shui,zhi含化学键簒ian騱u理键簒ian母稍锾畛浼羣ixi,如碳suan钙、shui合氧化lv等。

2、单烷氧基jiao磷suan酯型:

gai类钛suan酯适合于含湿量较高的填充剂tixi,如tao土、滑石fen等,在这些tixizhong,除单烷氧基与填充剂表面的羟基穋ongπ蝐heng偶联外,jiao磷suan酯基huai可以分jie形cheng磷suan酯基,结合一bu份shui。

3、配位型:

可以避免四价钛suan酯在某些tixizhong的副穋ongΑH缭诰埘hong的酯交换穋ongΓ诨费鮯huzhizhong与羟基的穋ongΓ诰郯滨hong与聚chun或异氰suan酯的穋ongΦ取ai类偶联剂在xu多填充剂tixizhong都适用,有良好的偶联xiao果,其偶联ji理和单烷氧基型类似。

4、螫合型:

gai类偶联剂适用于高湿填充剂和含shui聚合wutixi,如湿法二氧化硅、tao土、滑石fen、硅suanlv、shui处理玻璃xian维、灯hei等,在高湿tixizhong,一般的单烷氧基型钛suan酯由于shuijie稳定xing较cha,偶联xiao果不高,而gai型具有极好的shuijie稳定xing,在ci状态xia,显示良好的偶联xiao果。

gong能区② -(--O……)--具有酯基转移和交联gong能。

gai区可与带羧基的聚合wu发生酯交换穋ongΓ蛴牖费鮯huzhizhong的羧基进行酯化穋ongΓ瑂hi填充剂、钛suan酯和聚合wu三者交联。

酯交换穋ongingshou以xia几个因素支配:
1、钛suan酯分zi与无jiwu偶联bu份的化学结gou;
2、gong能区③蓌i腛X基团的化学结gou;
3、有ji聚合wu的化学结gou;
4、其ta助剂如酯类增塑剂的化学xingzhi。

钛suan酯在聚烯烃之类的热塑xing聚合wuzhong不发生酯交换穋ongΓ琩an在聚酯,环氧shuzhizhong或者在加有酯类增塑剂的ruanzhi聚lv乙烯塑料zhong,酯交换穋ongθcong衕en大影xiang。酯交换穋ongΦ幕顇ingtai高huizaocheng不良后果,例如象KR-9S那样的钛suan酯,当加入到聚合wuzhong后,能迅速发生酯交换穋ongΓ跗谡扯燃本鐂heng高,shi填充量大大xiajiang,而象KR-12那样的钛suan酯、酯交换穋ongΦ幕顇ing低,没有初期粘度xiaoying,dan酯交换穋ong伤孀攀奔渲鸾ソ校庋籨an初期的分散xing良好,而qie填充量可大为增加。

在涂料zhong可利用钛suan酯偶联剂的酯交换ji制来交联固化bao和聚酯和chunsuanshuzhi,cong而可得到一zhong不泛黄的材料(因为不含不bao和结gou),由于酯交换作用可以表现触变xing,因ci有较高酯交换活力的KR-9S具有触变xingxiao果,TTS也有一定程度的酯交换能力。

gong能区③ OX--连接钛zhongxin的基团。

这一bu位的OX基团随基结gou不同,dui钛suan酯的xing能有不同影xiang,例如羧基可增加与半极xing材義i南鄏ongxing,磺suan基具有触变xing,feng基可增加酯交换活xing,磷suan酯基可提高阻燃xing,聚lv乙烯的ruan化xing;jiao磷suan酯基可xi收shui份,改进硬zhi聚lv乙烯的chong击强度,ya磷suan酯基可提高抗氧xing,jiang低聚酯或环氧shu酯zhong的粘度等。

gong能区④ R---热塑xing聚合wu的长lian纠缠基团,钛suan酯分zizhong的有ji骨架。

由于存在大量长lian的碳原zi数提高了和高分zitixi的相rongxing,引起无jiwu界面上表面能的变化,具有rou韧xing及ying力转移的gong能,产生自run滑作用,导致粘度大幅度xiajiang,改善加gonggong艺,增加制品的延shen率和撕羪a慷龋岣遚hong击xing能,如果R为fangxiang基,可提高钛suan酯与fang烃聚wu的相rongxing。

gong能区⑤ Y---热固xing聚合wu的穋ong拧

当tamen连接在钛的有ji骨架上,就能shi偶联剂和有ji材料进行化学穋ongΧ悠鹄矗鐂huang键能和不bao和材料进行交联固化,氨基能和环氧shuzhi交联等。

gong能区⑥ )n ta代表钛suan酯的官能度,n可以为1-3,因而能根据需要调jie,shitadui有jiwu产生多zhong不同的xiao果,在这一点上灵活xing要比象硅烷那样的三烷氧基单官能偶联糽ian蟆

cong上述六个gong能区的作用,可以看出钛suan酯偶联剂具有hen大的灵活xing和多gong能xing,ta本身既是偶联剂,襜u梢允欠稚⒓痢⑹猺un剂、粘合剂、交联剂、催化剂等、huai可以jian有防锈、抗氧化、阻燃等多gong能,因ciying用范weihen广,胜过其ta偶联剂。

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