在众多的偶联剂品种中,硅烷类偶联剂是研究得较早且被普遍应用的品种之一。这类偶联剂的通式可写为RSiX3,其中R是与聚合物分子有亲和力和反应能力的活性官能团,如乙烯基氯丙基、环氧基、甲基丙烯酰基、胺基和巯基等;X为能够水解的烷氧基,如甲氧基、乙氧基等。硅烷的偶联作用常常被简单的描述成排列整齐的硅烷系分子层在聚合物和填料之间形成共价键桥。硅烷偶联剂对含有极性集团的填充体系偶联效果较明显,而对非极性体系则效果不明显,对碳酸钙填充复合体系效果不佳。钛酸酯偶联剂对于热塑性聚合物和干燥的填料,有良好的偶联作用。在树脂基体与增强材料的界面上,促进或建立较强结合的物质。安徽氨基硅烷偶联剂
偶联改性是在粒子表面发生化 学偶联反应,粒子表面经偶联剂处理后可以与有机物 产生很好的相容性。施卫贤等 用硅烷偶联剂 KH - 570 对磁性 Fe3O4 进行表面改性,并进一步对磁性复合粒子进行了分析和表征。用硅烷偶联剂 KH - 550 处理Fe3 O4磁性微粒;用扫描电镜检测改性微粒的表面特征。结果表明: Fe3 O4 和改性 Fe3O4 微粒均呈不规则形状,但改性 Fe3O4 微粒的分散性明显好于未改性 Fe3 O4 微粒,这是由于微粒表面的偶联剂阻止了 Fe3 O4 微粒间的团聚。 Fe3O4 和改性 Fe3O4 的粒度测试结果表明:改性 Fe3O4 有较大的比表面积、较小的粒径。湖南氨基类偶联剂磷酸酯双钛酸酯偶联剂可用于做油墨添加剂,提高油墨的热稳定性和粘合性。
硅烷偶联剂普遍用于橡胶、塑料、胶黏剂、密封剂、涂料、玻璃、陶瓷、金属防腐等领域。现在,硅烷偶联剂已成为材料工业中必不可少的助剂之一。硅烷偶联剂的作用和效果以被人们认识和肯定,但界面上极少量的偶联剂为什么会对复合材料的性能产生如此明显的影响,现在还没有一套完整的偶联机理来解释。偶联剂在两种不同性质材料之间界面上的作用机理已有不少研究,并提出了化学键合和物理吸着等解释。其中化学键合理论是较古老却又是迄今为止被认为是比较成功的一种理论。
常用的理论有化学键理论、表面浸润理论、变形层理论、拘束层理论等。偶联剂作表面改性剂,用于无机填料填充塑料时,可以改善其分散性和黏合性。 B. Arkles 根据偶联剂的偶联过程提出了4步反应模型,即:①与硅原子相连的 SiX 基水解,生成 SiOH ;② si — OH 之间脱水缩合,生成含 si — OH 的低聚硅氧烷;③ 低聚硅氧烷中的 SiOH 与基材表面的 OH 形成氢 键;④加热固化过程中,伴随脱水反应而与基材形成 共价键连接。一般认为,界面上硅烷偶联剂水解生成的 3 个硅羟基中只有 1 个与基材表面键合;剩下的 2 个 si — OH ,或与其他硅烷中的 si — OH 缩合,或呈游离状态。偶联剂其中一个是亲有机物的基团,能与合成树脂或其它聚合物发生化学反应或生成氢键溶于其中。
常见的偶联剂是硅氧烷、硼酸酯、钛酸酯等,特别是硅烷类。硅氧烷的作用机理是通过烷基水解,其带负电的氧原子与碳酸钙的阳离子形成键合力,理论上形成以硅为中心,将较多四个碳酸钙结合在一起的较大结构。这些偶联剂外观形态通常是胶状,需要使用分散剂来进行物理形态上的均匀。较便宜的分散剂是碳酸钙。据厂家反映,这种胶状物也存在不均匀性,分散剂也时多时少。结果是分散后的偶联剂具有形态上的不均匀性。在使用中,其用量稍微多时,就容易出现局部富集而在口模析出。偶联剂能提高复合材料湿态物理机械强度、湿态电气性能。大分子硅烷偶联剂如何选择
偶联剂有什么特点?上海佳易容告诉您。安徽氨基硅烷偶联剂
偶联剂改性粉体填料在塑料加工中的作用:偶联剂改性填料在塑料工业中的应用为了使复合材料达到预期的性能,需对填料表面进行改性,以增强它与基本树脂的相容性和结合力。用偶联剂对填充剂界面改性的作用是:①提高塑料制品质量档次;②提高塑料制品附加值;③促进塑料新产品开发、新技术的应用。七十年代末我国消化吸收国外技术,研究生产硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂,八十年代初形成小规模生产,对我国塑料工业发展起了积极作用。随后,国内又自行研制开发生产了铝酸酯偶联剂、稀土偶联剂等。目前国内偶联剂的类型、品种很多,应用时应对其质量、性能多加研究。偶联剂对填料改性,既有物理变化、又有化学反应,更与塑料加工中其它工艺技术环节相联系,否则改性效果再好,不一定能在更终制品上反应出改性效果。安徽氨基硅烷偶联剂
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