钛酸酯偶联剂可与无机界面上的自由质子反应,在无机界面上形成有机单分子层,使两种不同物质界面之间形成分子桥。经钛酸酯处理的无机化合物一般都具有疏水性和亲有机物性,能起到有机官能团的作用,因而填料的分散性增强,易与聚合物或有机相结合。选用偶联剂的基本原则是,酸性填料应使用含碱性官能团的偶联剂,而碱性填料应该使用含酸性官能团的偶联剂。另外,还要根据有机金属种类、基料组分的特定化学结构以及所要求的较终性能等作出决定。选择偶联剂的有哪些方法?SAM-010选择
常见的偶联剂是硅氧烷、硼酸酯、钛酸酯等,特别是硅烷类。硅氧烷的作用机理是通过烷基水解,其带负电的氧原子与碳酸钙的阳离子形成键合力,理论上形成以硅为中心,将较多四个碳酸钙结合在一起的较大结构。这些偶联剂外观形态通常是胶状,需要使用分散剂来进行物理形态上的均匀。较便宜的分散剂是碳酸钙。据厂家反映,这种胶状物也存在不均匀性,分散剂也时多时少。结果是分散后的偶联剂具有形态上的不均匀性。在使用中,其用量稍微多时,就容易出现局部富集而在口模析出。山东硅烷偶联剂偶联剂能够提高制品机械强度、耐磨性、湿态电气性能和流变性。
硅烷偶联剂在两种不同性质材料之间的界面作用机理已有多种解释,如化学键理论、可逆平衡理论和物理吸附理论等。但是,界面现象非常复杂,单一的理论往往难以充分说明。通常情况下,化学键合理论能够较好地解释硅烷偶联剂同无机材料之间地作用。根据这一理论,硅烷偶联剂在不同材料界面的偶联过程是一个复杂的液固表面物理化学过程。硅烷偶联剂的粘度及表面张力低,润湿能力较高,对玻璃、陶瓷及金属表面的接触角小,可在其表面迅速铺展开,使无机材料表面被硅烷偶联剂润湿。
偶联剂的功能区 R---热塑性聚合物的长链纠缠基团,钛酸酯分子中的有机骨架。由于存在大量长链的碳原子数提高了和高分子体系的相溶性,引起无机物界面上表面能的变化,具有柔韧性及应力转移的功能,产生自润滑作用,导致粘度大幅度下降,改善加工工艺,增加制品的延伸率和撕裂强度,提高冲击性能,如果R为芳香基,可提高钛酸酯与芳烃聚物的相溶性。偶联剂的功能区Y---热固性聚合物的反应基团。当它们连接在钛的有机骨架上,就能使偶联剂和有机材料进行化学反应而连接起来,例如双键能和不饱和材料进行交联固化,氨基能和环氧树脂交联等。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。
偶联剂是一种具有特殊结构的有机硅化合物。在它的分子中,同时具有能与无机材料 ( 如玻璃、水泥、金属等 ) 结合的反应性基团和与有机材料 ( 如合成树脂等 ) 结合的反应性基团。常用的理论有化学键理论、表面浸润理论、变形层理论、拘束层理论等。偶联剂作表面改性剂,用于无机填料填充塑料时,可以改善其分散性和黏合性。B . Arkles 根据偶联剂的偶联过程提出了4步反应模型,即:①与硅原子相连的 SiX 基水解,生成 SiOH ;② Si — OH 之间脱水缩合,生成含 Si — OH 的低聚硅氧烷;③ 低聚硅氧烷中的 SiOH 与基材表面的 OH 形成氢 键;④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。令纺织品柔软丰满、提高其防水性、以及对染料的粘合力。SAM-010选择
在塑料加工过程中可降低合成树脂熔体的粘度。SAM-010选择
单烷氧基焦磷酸酯型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;螯合型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;配位体型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。锆类偶联剂是含铝酸锆的低分子量的无机聚合物。它不只可以促进不同物质之间的粘合,而且可以改善复合材料体系的性能,特别是流变性能。该类偶联剂既适用于多种热固性树脂,也适用于多种热塑性树脂。SAM-010选择
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