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化易AI
2023-02-21回答
一、背景 鈦酸酯偶聯(lián)劑是近十年來迅速發(fā)展并廣泛應(yīng)用于許多生產(chǎn)領(lǐng)域的一類新穎化工助劑,常見鈦酸酯偶聯(lián)劑有單烷氧基脂肪酸型、磷酸酯型、螯合型和配位體型四類；鈦酸酯偶聯(lián)劑的應(yīng)用為高分子合成材料的無機(jī)填充開辟了新的途徑,用鈦酸酯偶聯(lián)劑處理過的無機(jī)物是親水和親有機(jī)物的，它廣泛應(yīng)用于聚烯烴類樹脂和合成橡膠等高分子材料中；將鈦酸酯偶聯(lián)劑加入聚合物中可提高材料的沖擊強(qiáng)度,填料添加量可達(dá)50%以上,且不會(huì)發(fā)生相分離。用鈦酸酯類偶聯(lián)劑活化的炭黑、SiO2、CaCO3、金屬氧化物添加到熱塑性塑料和橡膠中，可降低體系粘度，改善韌性和機(jī)械性能。二、鈦酸酯偶聯(lián)劑 2.1鈦酸酯偶聯(lián)劑偶聯(lián)機(jī)理 鈦酸酯偶聯(lián)劑是由親水和疏水兩種基團(tuán)組成,通過化學(xué)反應(yīng)和無機(jī)顏料、填料表面進(jìn)行偶聯(lián)結(jié)合并和高分子基料進(jìn)行交聯(lián), 把兩種不同性質(zhì)的物質(zhì)結(jié)合起來, 起橋梁作用, 故亦稱為一種“架橋劑”, 它一端親無機(jī), 另一端親有機(jī), 在無機(jī)填料和有機(jī)樹脂之間架起一座橋梁。無機(jī)填料經(jīng)過偶聯(lián)劑處理后, 表面與偶聯(lián)劑親無機(jī)一端的化學(xué)鍵作用而達(dá)到有機(jī)包覆, 緊密地把無機(jī)顏料、填料和有機(jī)高分子材料連接起來, 充分發(fā)揮每個(gè)鈦酸酯分子的作用, 增加了和有機(jī)高分子基料的相容性,降低界面的自由能, 從而有利于粉體聚集體被有機(jī)高分子基料所潤濕和分散2.2鈦酸酯偶聯(lián)劑使用方法 1)混合法:就是把聚合物、填料或顏料及其它助劑和偶聯(lián)劑直接混合,此法比較簡便,不用增加設(shè)備和改變原加工工藝,缺點(diǎn)是分散不夠理想, 因其它助劑與偶聯(lián)劑會(huì)有競爭反應(yīng)。 2)預(yù)處理法:先把填料或顏料用偶聯(lián)劑進(jìn)行預(yù)處理, 然后再和聚合物及其它助劑進(jìn)行加工混合。此法有許多優(yōu)點(diǎn),特別適用于聚合物組份比較復(fù)雜或加工溫度比較高的某些工程塑料, 可以防止不必要的副反應(yīng)發(fā)生。 a.干混合法:為了使少量鈦酸酯偶聯(lián)劑能夠比較均勻地包覆在顏料、填料表面,一般加入少量稀釋劑, 和偶聯(lián)劑的用量比在1：1 的情況下,就能夠使少量的鈦酸酯均勻分布在填料表面, 不用稀釋劑就不能均勻的包復(fù)好填料,此稀釋劑可采用原工藝配方中的溶劑、潤滑劑。如在塑料工業(yè)可選用白油(液體石蠟),在橡膠工業(yè)選用機(jī)油,在涂料工業(yè)選用溶劑油或異丙醇等, 其處理設(shè)備,一般選用高速捏合機(jī),即填料在高速攪出料備用,但須注意冷卻,否則容易引起局部過熱使填料變色而且填充性能下降。 b.濕混合法：單烷氧基型、配位型等偶聯(lián)劑可以用溶劑油、石油醚、苯醇等溶劑進(jìn)行稀釋使顏料浸泡其中,然后在攪拌下,霧狀噴入經(jīng)稀釋后的偶聯(lián)劑,連續(xù)攪拌5~15min(視攪拌器效果),然后按原工藝進(jìn)行或用加熱或減壓等方法除去溶劑,對于可溶于水的螯合型則用水稀釋浸泡,然后去水分。此法偶聯(lián)比較完全,但在工業(yè)生產(chǎn)中耗費(fèi)太大,經(jīng)濟(jì)上不合算。 如用碳酸鈣填充聚丙烯中加入鈦酸酯偶聯(lián)劑,先用異丙醇將偶聯(lián)劑1：2稀釋,將干燥好的碳酸鈣放入高速捏合機(jī)按比例投入稀釋好的偶聯(lián)劑,攪拌均勻后放料,然后送入烘箱內(nèi)干燥,使稀釋劑異丙醇揮發(fā)掉,控制一定的溫度烘干,在螺桿擠出機(jī)造粒。得到的產(chǎn)品進(jìn)行性能測試。 2.3鈦酸酯偶聯(lián)劑應(yīng)用 1)酸酯偶聯(lián)劑在塑料、橡膠中應(yīng)用 在填充塑料中,可活化填料,提高填充量,減少樹脂用量, 降低制品成本,改善加工性能, 增加制品光澤,提高質(zhì)量。在橡膠中,用其改性的填料能起補(bǔ)強(qiáng)作用,減少橡膠用量和防老劑用量,提高制品耐磨強(qiáng)度和抗老化能力,和制品的表面光澤。 2)鈦酸酯偶聯(lián)劑在涂料及顏料中應(yīng)用 能增大顏料、填料在涂料中的添加量, 提高分散性能。有防沉淀效果,可防止顏色發(fā)花。能提高漆膜強(qiáng)度,使其色澤鮮艷。此外,還有催干特性,使烘烤溫度降低和烘烤時(shí)間縮短。 能顯著改善顏料分散性,縮短研磨分散時(shí)間,使制品色澤鮮艷, 紙張強(qiáng)度增強(qiáng), 印刷性改善。 3)鈦酸酯偶聯(lián)劑在油田中應(yīng)用 提高壓裂液的成膠性能、耐熱溫度和井下滲透性能, 顯著提高石油采收率。 4)鈦酸酯偶聯(lián)劑在磁材料中應(yīng)用 顯著改善磁粉分散性,增強(qiáng)其與載體的親和性,提高充填量,增大磁密度,提高磁信號(hào)。 以上技術(shù)資料是借鑒近幾年出版文獻(xiàn)專利資料，僅供技術(shù)交流，知識(shí)點(diǎn)分享，不作商業(yè)推廣，如需了解最新配方技術(shù)聯(lián)系我中心400-660-8959
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