偶联剂的用量与其品种和填料的表面积有关。适当用量可以通过公式计算,不过还是应该通过试验确定实际用量。一般硅偶联剂的加入量为填料量或树脂量的1%左右,钛酸酯偶联剂的加入量为填料量0.1~3%、树脂量的0.25~1%。偶联剂可以先与无机填料或聚合物混合,也可同时与二者混合,但一般都采用先与无机填料混合法。硅烷偶联剂主要用于改善两种化学性质不同材料之间的黏结性能,使两者界面之间形成硅烷弹性桥,从而极大的提高涂层的机械、防霉、防臭和抗老化等性能,一般作用于有机树脂。钛酸酯类偶联剂可以提升对铁红、中铬黄、钛白、酞青蓝和炭黑等颜填料的润湿分散效果,增强涂膜附着力和色彩鲜艳度,同时具有防沉降、阻燃、耐腐蚀和防水等功能,一般作用于填充颜填料。钛酸酯偶联剂具有很大的灵活性和多功能性。铝酸酯偶联剂如何
由于偶联剂可以较好地连接无机填料和有机基料树脂,它在无机和有机界面之间形成了活性有机单分子层,一端与无机物表面发生结合,一端则与有机物发生化学作用或物理缠结,从而构成有机结合的整体。所以使用偶联剂可以促进导电填料分散均匀,改善浆料的流平性和润湿性。导电聚合物中偶联剂的含量应该有一个较佳值。偶联剂含量在4.0%左右时,导电聚合物的体积电阻率较小。偶联剂含量<4%时,偶联剂对导电填料的包覆不完全,使银粉在树脂中分散不均匀,导致涂膜的体积电阻率较大;含量>4%时,银微粒分散均匀,但偶联剂在银微粒表面包覆层增厚,导电微粒间距离较大,超过了电子发射和隧道效应的临界值,从而使体积电阻率变大;当偶联剂含量在4%左右时,不但银粉微粒分散均匀,而且偶联剂包覆厚度适当,此时涂膜的体积电阻率较小。大分子硅烷偶联剂怎么选择改善填充剂的分散度以提高加工性能。
钛酸酯偶联剂(除焦磷酸型外)特别适合于不含游离水,只含化学键合水或物理键合水的干燥填充剂体系,如碳酸钙、水合氧化铝等。单烷氧基焦磷酸酯型:适合于含湿量较高的填充剂体系,如陶土、滑石粉等,在这些体系中,除单烷氧基与填充剂表面的羟基反应形成偶联外,焦磷酸酯基还可以分解形成磷酸酯基,结合一部份水。配位型偶联剂可以避免四价钛酸酯在某些体系中的副反应。如在聚酯中的酯交换反应,在环氧树脂中与羟基的反应,在聚氨酯中与聚醇或异氰酸酯的反应等。该类偶联剂在许多填充剂体系中都适用,有良好的偶联效果,其偶联机理和单烷氧基型类似。
木塑复合物的迅速发展也给偶联剂提供了一个更加广阔的空间。为了改善材料的性能,单一助剂往往不能满足需要,要使用到多种助剂。但多种助剂并用时,各种助剂往往并不能象单独使用时那样发挥各自的作用或产生正的协同效应,甚至会产生负的协同作用,导致某些助剂无效乃至产生不良作用,使材料性能劣化。如果一种偶联剂,同时具有多种功能,可有效避免多种助剂并用时产生的不良作用,使材料在多方面同时具有优良的性能。开发同时具有多种功能的偶联剂,已成为目前偶联剂研究工作的一个重要发展趋势。合成带有活性硅烷基的高分子也是硅烷偶联剂的发展方向之一。
钛酸酯偶联剂:主要用来处理含钙、钡等无机填料。可分为单烷氧基脂肪酸类、单烷氧焦磷酸酯类、螯合类、配位类等。配位型偶联剂含有四个烷氧基和两个长链结构单元,当它与加有碳酸钙的树脂作用时,其机理如下:烷氧基可与碳酸钙表面的水分子形成化学键,放出异丙醇,在碳酸钙表面覆盖了一层偶联剂的单分子膜,改善了填料表面的性能,增加和树脂的相容性;而两个长链结构单元则与大分子发生缠绕,起到桥梁作用,从而把碳酸钙与树脂联接起来。钛酸酯偶联剂与硅烷偶联剂有协同效果,但在无机填料表面会争夺氢氧根离子,因此要控制各自的用量。偶联剂在复合材料中的作用在于它既能与增强材料表面的某些基团反应,又能与基体树脂反应。广东氨基类偶联剂生产厂
螯合型偶联剂适用于树脂基多种复合材料体系。铝酸酯偶联剂如何
偶联剂的功能区 R---热塑性聚合物的长链纠缠基团,钛酸酯分子中的有机骨架。由于存在大量长链的碳原子数提高了和高分子体系的相溶性,引起无机物界面上表面能的变化,具有柔韧性及应力转移的功能,产生自润滑作用,导致粘度大幅度下降,改善加工工艺,增加制品的延伸率和撕裂强度,提高冲击性能,如果R为芳香基,可提高钛酸酯与芳烃聚物的相溶性。偶联剂的功能区Y---热固性聚合物的反应基团。当它们连接在钛的有机骨架上,就能使偶联剂和有机材料进行化学反应而连接起来,例如双键能和不饱和材料进行交联固化,氨基能和环氧树脂交联等。铝酸酯偶联剂如何
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