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偶lian剂作用机li与tedian
Action Mechanism and Characters of Coupling Agent

了解偶lian剂jie构和性能的关xi,可以bang助你正确选用各类偶lian剂品种。

四价元su是zuihao的分子建筑者,例如四价钛碳---构成了生命的基础。同样钛化学表ming,四价钛可以使化学家们he成出各种分子类型的钛suan酯作为偶lian剂,它们除了能为bu同的填chong剂和聚he物体xi提供良hao的偶lian作用外,huai显示其它各种功能。

钛suan酯偶lian剂的分子可以划分为liu个功能区,它们在偶lian机zhizhong分bie发挥各自的作用。 liu个功能区如下图所示:偶lian剂作用机li与tedian

功能区① (RO)m -起无机物与钛偶lian。

钛suan酯偶lian剂通guo它的烷氧基直接和填liao或颜liao表面所吸fu的微liang羧基或羟基进行化学作用而偶lian。

由于功能区①基tuan的差yikai发了bu同类衪uan糽ian剂,每种类型对填liao表面的含shuiliang有选择性,各类型tedian:

1、dan烷氧基型;

dan烷氧基钛suan酯在无机fen末和基体树脂的界面上产生化学jiehe,它所具有的ji其dute的性能是在无机fen末的表面形成dan分子膜,而在界面上bu存在多分子膜。

因为依然具有钛suan酯的化学jie构,所以在guosheng的偶lian剂存在下,使表面能变化,zhandu大幅du降低,在基体树脂xiang由于偶lian剂的san官能基和酯基转移反应,可使钛suan酯分子偶lian,这就便于钛suan酯分子的变型和填chong聚he物体xi的选用。

该类偶lian剂(除jiao磷suan型外)tebieshihe于bu含游离shui,只含化学jianheshui或物lijianheshui的干燥填chong剂体xi,如碳suan钙、shuihe氧化lv等。

2、dan烷氧基jiao磷suan酯型:

该类钛suan酯shihe于含湿liang较gao的填chong剂体xi,如陶土、滑石fen等,在这些体xizhong,除dan烷氧基与填chong剂表面的羟基反应形成偶lian外,jiao磷suan酯基huai可以分解形成磷suan酯基,jiehe一部份shui。

3、配wei型:

可以bi免四价钛suan酯在mou些体xizhong的副反应。如在聚酯zhong的酯jiao换反应,在环氧树脂zhong与羟基的反应,在聚an酯zhong与聚chun或yi氰suan酯的反应等。该类偶lian剂在许多填chong剂体xizhong都shi用,有良hao的偶lian效guo,其偶lian机li和dan烷氧基型类似。

4、shihe型:

该类偶lian剂shi用于gao湿填chong剂和含shui聚he物体xi,如湿法二氧化硅、陶土、滑石fen、硅suanlv、shui处li玻璃纤维、deng黑等,在gao湿体xizhong,一ban的dan烷氧基型钛suan酯由于shui解稳ding性较差,偶lian效guobugao,而该型具有jihao的shui解稳ding性,在此状态下,显示良hao的偶lian效guo。

功能区② -(--O……)--具有酯基转移和jiaolian功能。

该区可与带羧基的聚he物发生酯jiao换反应,或与环氧树脂zhong的羧基进行酯化反应,使填chong剂、钛suan酯和聚he物san者jiaolian。

酯jiao换反应性受以下几个因su支配:
1、钛suan酯分子与无机物偶lian部份的化学jie构;
2、功能区③蓌i腛X基tuan的化学jie构;
3、有机聚he物的化学jie构;
4、其它助剂如酯类zeng塑剂的化学性质。

钛suan酯在聚烯ting之类的热塑性聚he物zhongbu发生酯jiao换反应,但在聚酯,环氧树脂zhong或者在加有酯类zeng塑剂的软质聚lv乙烯塑liaozhong,酯jiao换反应却有很大影响。酯jiao换反应的活性太gao会zao成bu良houguo,例如象KR-9S那样的钛suan酯,当加入到聚he物zhonghou,能迅su发生酯jiao换反应,初期zhanduji剧升gao,使填chongliang大大下降,而象KR-12那样的钛suan酯、酯jiao换反应的活性低,没有初期zhandu效应,但酯jiao换反应可随zhou时jian逐渐进行,这样bu但初期的分散性良hao,而且填chongliang可大为zeng加。

在tuliaozhong可利用钛suan酯偶lian剂的酯jiao换机zhi来jiaolian固化饱和聚酯和chunsuan树脂,从而可得到一种bu泛huang的材liao(因为bu含bu饱和jie构),由于酯jiao换作用可以表xian触变性,因此有较gao酯jiao换活力的KR-9S具有触变性效guo,TTS也有一ding程du的酯jiao换能力。

功能区③ OX--连接钛zhong心的基tuan。

这一部wei的OX基tuan随基jie构bu同,对钛suan酯的性能有bu同影响,例如羧基可zeng加与半ji性材義i膞iang溶性,磺suan基具有触变性,砜基可zeng加酯jiao换活性,磷suan酯基可提gao阻燃性,聚lv乙烯的软化性;jiao磷suan酯基可吸收shui份,改进ying质聚lv乙烯祄ou寤鱭iangdu,亚磷suan酯基可提gao抗氧性,降低聚酯或环氧树酯zhong的zhandu等。

功能区④ R---热塑性聚he物祄ouち淳啦鵷uan,钛suan酯分子zhong的有机骨jia。

由于存在大liang长链的碳原子shu提gao了和gao分子体xi的xiang溶性,引起无机物界面上表面能的变化,具有柔ren性ji应力转移的功能,产生自润滑作用,导zhizhandu大幅du下降,改善加工工艺,zeng加zhi品的延伸率和撕裂qiangdu,提gao冲击性能,如guoR为芳香基,可提gao钛suan酯与芳ting聚物的xiang溶性。

功能区⑤ Y---热固性聚he物的反应基tuan。

当它们连接在钛的有机骨jia上,就能使偶lian剂和有机材liao进行化学反应而连接起来,例如shuangjian能和bu饱和材liao进行jiaolian固化,an基能和环氧树脂jiaolian等。

功能区⑥ )n 它代表钛suan酯的官能du,n可以为1-3,因而能根据xu要调节,使它对有机物产生多种bu同的效guo,在这一dian上灵活性要比象硅烷那样的san烷氧基dan官能偶lian剂大。

从上述liu个功能区的作用,可以看出钛suan酯偶lian剂具有很大的灵活性和多功能性,它本身既是偶lian剂,也可以是分散剂、湿润剂、zhanhe剂、jiaolian剂、催化剂等、huai可以兼有防xiu、抗氧化、阻燃等多功能,因此应用范围很广,胜guo其它偶lian剂。

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