鈦酸酯偶聯(lián)劑包括四種基本類型:①單烷氧基型 這類偶聯(lián)劑適用于多種樹脂基復(fù)合材料體系,尤其適合于不含游離水、只含化學(xué)鍵合水或物理水的填充體系;②單烷氧基焦磷酸酯型 該類偶聯(lián)劑適用于樹脂基多種復(fù)合材料體系,特別適合于含濕量高的填料體系;③螯合型 該類偶聯(lián)劑適用于樹脂基多種復(fù)合材料體系,由于它們具有非常好的水解穩(wěn)定性,這類偶聯(lián)劑特別適用于含水聚合物體系;④配位體型 該類偶聯(lián)劑用在多種樹脂基或橡膠基復(fù)合材料體系中都有良好的偶聯(lián)效果,它克服了一般鈦酸酯偶聯(lián)劑用在樹脂基復(fù)合材料體系的缺點(diǎn)。
了解鈦酸酯結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系,可以幫助你正確選用各類品種。
四價元素是的分子建筑者,例如四價鈦碳---構(gòu)成了生命的基礎(chǔ)。同樣鈦化學(xué)表明,四價鈦可以使化學(xué)家們合成出各種分子類型的鈦酸酯作為偶聯(lián)劑,它們除了能為不同的填充劑和聚合物體系提供良好的偶聯(lián)作用外,還顯示其它各種功能。
鈦酸酯偶聯(lián)劑的分子可以劃分為六個功能區(qū),它們在偶聯(lián)機(jī)制中分別發(fā)揮各自的作用。 六個功能區(qū)如表1所示:功能區(qū)① (RO)m -起無機(jī)物與鈦偶聯(lián)。
鈦酸酯偶聯(lián)劑通過它的烷氧基直接和填料或顏料表面所吸附的微量羧基或羥基進(jìn)行化學(xué)作用而偶聯(lián)。
由于功能區(qū)①基團(tuán)的差異開發(fā)了不同類型偶聯(lián)劑,每種類型對填料表面的含水量有選擇性,各類型特點(diǎn):
1、單烷氧基型;
單烷氧基鈦酸酯在無機(jī)粉末和基體樹脂的界面上產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合,它所具有的極其獨(dú)特的性能是在無機(jī)粉末的表面形成單分子膜,而在界面上不存在多分子膜。
因為依然具有鈦酸酯的化學(xué)結(jié)構(gòu),所以在過剩的偶聯(lián)劑存在下,使表面能變化,粘度大幅度降低,在基體樹脂相由于偶聯(lián)劑的三官能基和酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng),可使鈦酸酯分子偶聯(lián),這就便于鈦酸酯分子的變型和填充聚合物體系的選用。
該類偶聯(lián)劑(除焦磷酸型外)特別適合于不含游離水,只含化學(xué)鍵合水或物理鍵合水的干燥填充劑體系,如碳酸鈣、水合氧化鋁等。
2、單烷氧基焦磷酸酯型:
該類鈦酸酯適合于含濕量較高的填充劑體系,如陶土、滑石粉等,在這些體系中,除單烷氧基與填充劑表面的羥基反應(yīng)形成偶聯(lián)外,焦磷酸酯基還可以分解形成磷酸酯基,結(jié)合一部份水。
3、配位型:
可以避免四價鈦酸酯在某些體系中的副反應(yīng)。如在聚酯中的酯交換反應(yīng),在環(huán)氧樹脂中與羥基的反應(yīng),在聚氨酯中與聚醇或異氰酸酯的反應(yīng)等。該類偶聯(lián)劑在許多填充劑體系中都適用,有良好的偶聯(lián)效果,其偶聯(lián)機(jī)理和單烷氧基型類似。
4、螫合型:
該類偶聯(lián)劑適用于高濕填充劑和含水聚合物體系,如濕法二氧化硅、陶土、滑石粉、硅酸鋁、水處理玻璃纖維、燈黑等,在高濕體系中,一般的單烷氧基型鈦酸酯由于水解穩(wěn)定性較差,偶聯(lián)效果不高,而該型具有極好的水解穩(wěn)定性,在此狀態(tài)下,顯示良好的偶聯(lián)效果。
型號如下:
鈦酸酯偶聯(lián)劑:101 102 105 201 311 401