作用机理
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作用机理

偶联剂也叫“架桥剂”,它是一种广泛应用于涂料、胶粘剂、塑料、橡胶等高分子材料的、具有双重反应活性的有机功能性助剂。它的一部分基团可以与热固性树脂进行化学反应、交联,或与热塑性树脂进行物理缠绕;它的另一部分基团可以与基材上的或颜料、填料和纤维表面的羟基或质子反应,对材料表面进行有效的润湿和包覆。正是通过此种双向作用,偶联剂得以在有机树脂和无机材料之间构建起牢固的“分子桥”,偶合、联接无机和有机这两种表面性质差异很大的材料,从而显著提高树脂基复合材料的干、湿机械性能、电气性能和耐化学性。

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偶联剂可以同时与热固性树脂和无机基材的进行化学反应,形成稳固的化学键合,由于可实现以下多重作用:

1、 显著提高涂层对基材的附着力;

2、 有效阻止水分子沿涂层与基材之间的缝隙进行迁移,从而防止电化学腐蚀的发生,提高涂层的耐水性和耐化学性。

偶联剂同时能在各种颜料、填料和基材表面形成一层有机功能单分子膜,它的多个锚定基团能分别与颜/填料和树脂发生化学键合或物理结合,从而提高两者的相容性和结合力,这不同于普通表面活性剂类润湿分散剂仅改变材料表面亲水亲油值的作用原理,因此改性效果更好的。

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因此偶联剂也有良好的润湿分散作用:

1、 消除树脂与颜/填料之间的空隙、水汽,从而形成一种真正连续、无缝、均一的树脂-/填料相,从而改善制品的粘接、强度、耐老化和防锈等方面的性能。

2、 提高颜料、填料在有机体系特别树脂体系中的分散性,防沉降、防分层。

3、 提高颜料的遮盖力和涂料的鲜艳度、饱满度,防止浮色、发花和掉粉。

4、 有效降低体系的粘度,增加流动性,改善对基材的润湿性。

除了传统的偶联-架桥理论外,偶联剂还可以显著提高树脂/填料体系的临界颜料体积浓度CPVC Critical Pigment Volume ConcentrationCPVC可以认为是刚好有足够的树脂基料润湿和包裹/填料表面,/填料粒子之间的空隙而无多余情况下的颜/填料体积浓度。当实际的颜料体积浓度大于CPVC时,树脂基料无法润湿所有的颜/填料颗粒,粉料松散地存在于涂膜中,涂膜的各项质量招标变差。

偶联剂可以提高涂料的CPVC值,意味着它可以在维持涂料性能的前提下提高配方中的颜、填料的加入量,从而降低涂料的生产成本。或在相同填充量的情况下实现体系更低的粘度。

 

 

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