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钛酸酯偶联剂的成分分析以及其机理和使用方法介绍

一.钛酸酯偶联剂的成分分析:
      钛酸酯偶联剂是近十年来迅速发展并广泛应用于许多生产领域的一类新颖化工助剂,常见钛酸酯偶联剂有单烷氧基脂肪酸型、磷酸酯型、螯合型和配位体型四类;钛酸酯偶联剂的应用为高分子合成材料的无机填充开辟了新的途径,用钛酸酯偶联剂处理过的无机物是亲水和亲有机物的,它广泛应用于聚烯烃类树脂和合成橡胶等高分子材料中;将钛酸酯偶联剂加入聚合物中可提高材料的冲击强度,填料添加量可达50%以上,且不会发生相分离。用钛酸酯类偶联剂活化的炭黑、SiO2、CaCO3、金属氧化物添加到热塑性塑料和橡胶中,可降低体系粘度,改善韧性和机械性能。 
      二.钛酸酯偶联剂偶联机理      
      钛酸酯偶联剂是由亲水和疏水两种基团组成,通过化学反应和无机颜料、填料表面进行偶联结合并和高分子基料进行交联, 把两种不同性质的物质结合起来, 起桥梁作用, 故亦称为一种“架桥剂”, 它一端亲无机, 另一端亲有机, 在无机填料和有机树脂之间架起一座桥梁。无机填料经过偶联剂处理后, 表面与偶联剂亲无机一端的化学键作用而达到有机包覆, 紧密地把无机颜料、填料和有机高分子材料连接起来, 充分发挥每个钛酸酯分子的作用, 增加了和有机高分子基料的相容性,降低界面的自由能, 从而有利于粉体聚集体被有机高分子基料所润湿和分散 
      三.钛酸酯偶联剂使用方法      
      1)混合法:就是把聚合物、填料或颜料及其它助剂和偶联剂直接混合,此法比较简便,不用增加设备和改变原加工工艺,缺点是分散不够理想, 因其它助剂与偶联剂会有竞争反应。     
      2)预处理法:先把填料或颜料用偶联剂进行预处理, 然后再和聚合物及其它助剂进行加工混合。此法有许多优点,特别适用于聚合物组份比较复杂或加工温度比较高的某些工程塑料, 可以防止不必要的副反应发生。     
      a.干混合法:为了使少量钛酸酯偶联剂能够比较均匀地包覆在颜料、填料表面,一般加入少量稀释剂, 和偶联剂的用量比在1:1 的情况下,就能够使少量的钛酸酯均匀分布在填料表面, 不用稀释剂就不能均匀的包复好填料,此稀释剂可采用原工艺配方中的溶剂、润滑剂。如在塑料工业可选用白油(液体石蜡),在橡胶工业选用机油,在涂料工业选用溶剂油或异丙醇等, 其处理设备,一般选用高速捏合机即填料在高速搅出料备用,但须注意冷却,否则容易引起局部过热使填料变色而且填充性能下降
        b.湿混合法:单烷氧基型、配位型等偶联剂可以用溶剂油、石油醚、苯醇等溶剂进行稀释使颜料浸泡其中,然后在搅拌下,雾状喷入经稀释后的偶联剂,连续搅拌5~15min(视搅拌器效果),然后按原工艺进行或用加热或减压等方法除去溶剂,对于可溶于水的螯合型则用水稀释浸泡,然后去水分。此法偶联比较完全,但在工业生产中耗费太大,经济上不合算。      
       如用碳酸钙填充聚丙烯中加入钛酸酯偶联剂,先用异丙醇将偶联剂1:2稀释,将干燥好的碳酸钙放入高速捏合机按比例投入稀释好的偶联剂,搅拌均匀后放料,然后送入烘箱内干燥,使稀释剂异丙醇挥发掉,控制一定的温度烘干,在螺杆挤出机造粒。得到的产品进行性能测试。

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