文章来源:粉体圈
钛酸酯偶联剂最早出现于20
世纪70 年代,1974 年12 月美国Kenrich 石油化学公司报道了一类新型的偶联剂, 它对许多干燥粉体有良好的偶联效果。用钛酸酯偶联剂活化的炭黑、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。目前钛酸酯偶联剂已成为复合材料不可缺少的原料之一。
1.结构 钛酸酯偶联剂按其化学结构可分为4 类:单烷氧基型、单烷基焦磷酸酯型、螯合型和配位体型。
钛酸酯偶联剂的分子式为:(RO )m Ti ( OX-R-Y)n,其分子结构决定了它具有多种功能,其功能分别为:
①(RO )m:通过R 基与无机填料表面的羟基反应, 形成偶联剂的单分子层, 从而起化学偶联作用。填料界面上的水和自由质子(H+)是与偶联剂起作用的反应点。
② (O┈):能发生各种类型的酯基转化反应,由此可使钛酸酯偶联剂与聚合物及填料产生交联, 同时还可与环氧树脂中的羟基发生酯化反应。
③X:是与钛氧键连接的原子团, 或称粘合基团, 决定着钛酸酯偶联剂的特性。这些基团有烷氧基、羧基、硫酰氧基、磷氧基、亚磷酰氧基、焦磷酰氧基等。
④R:是钛酸酯偶联剂分子中的长链部分, 主要是保证与聚合物分子的缠结作用和混溶性, 提高材料的冲击强度, 降低填料的表面能, 使体系的粘度显著降低, 并具有良好的润滑性和流变性能。
⑤Y:是钛酸酯偶联剂进行交联的官能团, 有不饱和双键基团、氨基、羟基等。
⑥n:反映了钛酸酯偶联剂分子含有的官能团数,可以为1~3。
2.结构决定应用
①在填充塑料中, 可活化填料, 提高填充量, 减少树脂用量, 降低制品成本, 改善加工性能, 增加制品光泽, 提高质量。
②在橡胶中, 用其改性的填料能起补强作用, 减少橡胶用量和防老剂用量, 提高制品耐磨强度和抗老化能力, 和制品的表面光泽。
③能增大颜料、填料在涂料中的添加量, 提高分散性能;有防沉淀效果, 可防止颜色发花;能提高漆膜强度, 使其色泽鲜艳。此外, 还有催干特性, 使烘烤温度降低和烘烤时间缩短。
④应用在涂料行业,可以改进涂料的防腐蚀性,防止涂料的凝胶化。
⑤应用在造纸行业,可以提高碳酸钙或滑石粉的分散性,大大减少流失损耗,显著改善纸的印刷性能。
⑥提高压裂液的成胶性能、耐热温度和井下渗透性能, 显著提高石油采收率。
⑦显著改善磁粉分散性, 增强其与载体的亲和性, 提高充填量, 增大磁密度, 提高磁信号。
⑧应用于粘结剂中,可以增强粘结力等。
由于钛酸酯偶联剂的结构特性,常用于粉体改性中的改性机,我司蜂巢磨系列设备可用于粉体的改性,能缩短生产流水线,减少设备数量及占地面积,降低了能耗,实现了集中控制操作减少不必要的损失,从而保证产品的质量和品质。