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鈦酸酯偶聯劑,一款全能的偶聯劑

鈦酸酯偶聯劑最早出現於20 世紀70 年代,1974 年12 月美國Kenrich 石油化學公司報道了一類新型的偶聯劑, 它對許多幹燥粉體有良好的偶聯效果。此後加有鈦酸酯偶聯劑的無機物填充聚烯烴複合材料相繼問世。近, 美國 Kenrich 公司開發的係列鈦酸酯偶聯劑得到廣泛應用。用鈦酸酯偶聯劑活化的炭黑、SiO2、CaCO3、金屬氧化物添加到熱塑性塑料和橡膠中可降低體係粘度, 改善韌性和機械性能。目前鈦酸酯偶聯劑已成為複合材料不可缺少的原料之一。

接下來小編給大家解釋下鈦酸酯偶聯劑是如何具有這些功能的。

 

1.結構

鈦酸酯偶聯劑按其化學結構可分為4 類:單烷氧基型、單烷基焦磷酸酯型、螯合型和配體型。鈦酸酯偶聯劑的分子式為:RO )Ti ( OX-R-Y)n,其分子結構決定了它具有多種功能,其功能分別為:

RO )m:通過R 基與無機填料表麵的羥基反應, 形成偶聯劑的單分子層, 而起化學偶聯作用。填料界麵上的水和自由質子(H+)是與偶聯劑起作用的反應點。

 O:能發生各種類型的酯基轉化反應,由此可使鈦酸酯偶聯劑與聚合物及填料產生交聯, 同時還可與環氧樹脂中的羥基發生酯化反應。

X:是與鈦氧鍵連接的原子團, 或稱粘合基團, 決定著鈦酸酯偶聯劑的特性。這些基團有氧基、羧基、硫酰氧基、磷氧基、亞磷酰氧基、焦磷酰氧基等。

R:是鈦酸酯偶聯劑分子中的長鏈部分, 主要是保證與聚合物分子的纏結作用和混溶性, 提高材料的衝擊強度, 降低填料的表麵能, 使體係的粘度顯著降低, 並具有良好的潤滑性和流變性能。

Y:是鈦酸酯偶聯劑進行交聯的官能團, 有不飽和雙鍵基團、氨基、羥基等。

n:反映了鈦酸酯偶聯劑分子含有的官能團數,可以為1~3。

2.結構決定應用

在填充塑料中, 可活化填料, 提高填充量, 減少樹脂用量, 降低製品成本, 改善加工性能, 增加製品光澤, 提高質量。

在橡膠中, 用其改性的填料能起補強作用, 減少橡膠用量和防老劑用量, 提高製品耐磨強度和抗老化能力, 和製品的表麵光澤。

能增大顏料、填料在塗料中的添加量, 提高分散性能;有防沉澱效果, 可防止顏色發花;能提高漆膜強度, 使其色澤鮮豔。此外, 還有催幹特性, 使烘烤溫度降低和烘烤時間縮短。

應用在塗料行業,可以改進塗料的防腐蝕性,防止塗料的凝膠化。

應用在造紙行業,可以提高碳酸鈣或滑石粉的分散性,大大減少流失損耗,顯著改善紙的印刷性能。

提高壓裂液的成膠性能、耐熱溫度和井下滲透性能, 顯著提高石油采收率。

顯著改善磁粉分散性, 增強其與載體的親和性, 提高充填量, 增大磁密度, 提高磁信號。

應用於粘結劑中,可以增強粘結力

3. 小結

總之,由於鈦的特殊結構,因而有多種獨特的功能。世界各國都在積極開展鈦的應用研究,鈦是在地殼中分布量占第四位的金屬元素,我國儲量豐富,所以開展有機鈦化合物的研製與應用是當前國際上的發展方向,其應用範圍之廣闊,效果之顯著,對我國化學工業的發展以及提高產品質量,降低成本,提高效益,均有重要意義。


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