中國粉體網(wǎng)訊 中國粉體網(wǎng)粉體公開課主辦的第六屆粉體表面改性及包覆技術(shù)高級(jí)研修班6月特惠倒計(jì)時(shí)中,歡迎大家報(bào)名咨詢!
一、偶聯(lián)劑到底是什么?
一句話偶聯(lián)劑是連接‘有機(jī)’和‘無機(jī)’之間界面的分子橋梁。
我們都知道,無機(jī)材料(像玻璃、金屬氧化物、玻纖、滑石粉)極性強(qiáng)、表面能高;
而有機(jī)聚合物(像 PE、PP、EVA、PU、環(huán)氧樹脂等)極性弱、分子鏈柔軟疏松。這兩者的本性就 “水火不容”。
這時(shí)候就需要一個(gè) “紅娘” 分子,同時(shí)能和無機(jī)相、又能和有機(jī)相發(fā)生相互作用。偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)恰好就是 “兩頭抓”:
一端能和無機(jī)表面官能團(tuán)(如羥基)反應(yīng);
一端能和有機(jī)分子鏈發(fā)生化學(xué)鍵合或纏繞。
所以,偶聯(lián)劑不是粘接劑本身,但它能極大提升粘接劑、樹脂、橡膠與無機(jī)物之間的 “握手能力”,相當(dāng)于給兩者 “裝個(gè)界面變壓器”,讓它們電壓對(duì)得上、語言能溝通。
二、偶聯(lián)劑的分類
硅烷偶聯(lián)劑
硅烷偶聯(lián)劑是研究得最早且應(yīng)用最廣的偶聯(lián)劑,由美國聯(lián)合碳化物公司(U.C.C.)為發(fā)展玻璃纖維增強(qiáng)塑料而開發(fā),已有30多年的歷史。在分子中具有兩種以上不同的反應(yīng)基的有機(jī)硅單體,它可以和有機(jī)材料與無機(jī)材料發(fā)生化學(xué)鍵合(偶聯(lián))。
它的通式可寫為RSiX3,其中:R是與聚合物分子有親和力和反應(yīng)能力的活性官能團(tuán),如乙烯基氯丙基、環(huán)氧基、甲基丙烯酰基、胺基和巰基等;X為能夠水解的烷氧基,如甲氧基、乙氧基等。
硅烷偶聯(lián)劑用作表面處理劑,可以改善室溫固化硅橡膠與金屬的粘合性能;用于無機(jī)填料填充塑料時(shí),可以改善其分散性和粘合性;用作增粘劑,在水電站工程中提高水泥與環(huán)氧樹脂的粘合性;用作密封劑,具有耐水、耐高溫、耐氣候等性能,用于氟橡膠與金屬的粘合密封。
鈦酸酯偶聯(lián)劑
鈦酸酯偶聯(lián)劑最早出現(xiàn)于 20 世紀(jì) 70 年代。1974 年 12 月美國 Kenrich 石油化學(xué)公司報(bào)道了一類新型的偶聯(lián)劑,它對(duì)許多干燥粉體有良好的偶聯(lián)效果。此后加有鈦酸酯偶聯(lián)劑的無機(jī)物填充聚烯烴復(fù)合材料相繼問世。目前鈦酸酯偶聯(lián)劑已成為復(fù)合材料不可缺少的原料之一。我國于80年代初期也對(duì)鈦酸酯偶聯(lián)劑進(jìn)行了應(yīng)用研究。鈦酸酯偶聯(lián)劑按其化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為 4 類:單烷氧基脂肪酸型、磷酸酯型、螯合型和配位體型。
在鈦酸酯偶聯(lián)劑的應(yīng)用中,鈦酸酯偶聯(lián)劑用量一般為無機(jī)填料的 0.125 %~2 %。鈦酸酯偶聯(lián)劑與硅烷偶聯(lián)劑有協(xié)同效果,但要控制各自的用量。不同類型的鈦酸酯偶聯(lián)劑具有不同作用,能夠取長補(bǔ)短,達(dá)到更滿意的效果,必要時(shí)也可混合使用。
鋁酸酯偶聯(lián)劑
鋁酸酯偶聯(lián)劑是由福建師范大學(xué)研制的一種新型偶聯(lián)劑,其結(jié)構(gòu)與鈦酸酯偶聯(lián)劑類似,分子中存在兩類活性基團(tuán),一類可與無機(jī)填料表面 作用;另一類可與樹脂分子纏結(jié),由此在無機(jī)填料與基體樹脂之間產(chǎn)生偶聯(lián)作用。
鋁酸酯偶聯(lián)劑在改善制品的物理性能,如提高沖擊強(qiáng)度和熱變形溫度方面,可與鈦酸酯偶聯(lián)劑相媲美;并且其成本較低,且具有色淺 無毒、使用方便等特點(diǎn),熱穩(wěn)定性能優(yōu)于鈦酸酯偶聯(lián)劑。
其它偶聯(lián)劑
鋯類偶聯(lián)劑是含鋁酸鋯的低分子量的無機(jī)聚合物。它不僅可以促進(jìn)不同物質(zhì)之間的粘合,而且可以改善復(fù)合材料體系的性能,特別是流變性能。該類偶聯(lián)劑既適用于多種熱固性樹脂,也適用于多種熱塑性樹脂。此外還有鎂類偶聯(lián)劑和錫類偶聯(lián)劑。
三、如何選用偶聯(lián)劑
咨詢電話:尚老師 18669920868(同微)