常见偶联剂与钛酸酯偶联剂对比图(钛酸酯偶联剂结构)
导语:常见偶联剂与钛酸酯偶联剂对比
常见偶联剂与钛酸酯偶联剂对比
以下是目前市场上常见的几种偶联剂产品。
1 、硅烷偶联剂
2 、钛酸酯偶联剂
3 、铝酸酯偶联剂
4 、锆酸酯偶联剂
5 、铝钛复合系列
6 、其它系列(硼酸型、铝锆复合型等 )
一、硅烷偶联剂与钛酸酯偶联剂的比较:
硅烷类偶联剂仅对含硅元素的填料有效,而钛偶联剂则对多种填料均适用,同时对适用树脂范围也广,而且它的作用并不限于使复合材料的强度提高,还能赋于一定程度的挠屈性,详情见表 1 , 2 , 3 。
表 1.1 钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的比较
钛酸酯
硅烷
① 对树脂的适用性
② 对无机填料的适用性
③ 性能上的主要性
④ 其他
热固性和热塑性树脂
适用范围广
不增加强度
赋予挠屈性
主要在加工工艺性能方面发挥作用
只适用于热固性树脂
适用范围有限
增加强度
赋予刚性
优、缺点很明显
表 1.2 钛酸酯和硅烷化学结构的比较
符号细则
钛酸酯
R1-O-Ti-(O-X1-R2-Y)n
硅烷
(R1-O)2-Si-R2-Y
R-O 烷氧基
1个
3个
烷氧基螯合功能
有
不稳定
需要时消除即时的醇副产物
能
不能
形成单分子层
能
不能
水解能
低
中等~高
与CaCO 3 的反应
能
不能
过量时的不良影响
常有
偶尔有
-( 酯基转移反应-X-键合聚 酯
能
不能
不借助于不饱和结构实现 X-键合
能
不能
X1 邻接基团功能
有
无
必要时产生热稳定性
能
不能
磺酰基-触变性
能
不能
磷酸酯-阻燃性
能
不能
亚磷酸酯-防老化作用
能
不能
R2 R2基团的长度
长~短
短
降低粘度的作用
明显
无到中等
改进热塑性塑料 抗冲击 性能的作用
极佳
无到中等
闪点
高~中等
低
Y 官能团
3个
1个
n 三官能度
有
单官能度
水解稳定性
良~优
良~差
表 1.3 偶联剂应用于填料效果的比较
硅烷偶联剂
钛酸酯偶联剂
具有优良效果的
二氧化硅、玻璃
碳酸钙、硫酸钡、氢氧化铝、二氧化钛等大部分无机填料
具有一定效果的
滑石粉、铁粉、氧化铝、氢氧化铝
氧化镁、氧化钙、云母、二氧化硅、玻璃等
效果较小的
石棉、氧化铁、二氧化钛、氧化锌
滑石粉、炭黑、木粉
无效的
碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、石墨、硼
石墨
二、钛酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂与铝酸酯偶联剂的比较
铝的反应活性比钛、锆大,由于活性强的,一般在贮存时也会发生反应,故贮存期短。
锆偶联剂的耐热性大于钛及铝偶联剂。详情见表 1.4
表 1.4 钛酸酯、锆酸酯、铝酸酯偶联剂的比较
性质
顺序
反应活性
贮存稳定性
耐化学药品性
价格
品种
(大)铝 >钛≥ 锆 (小)
(好)钛= 锆> 铝l (不好)
(好)钛= 锆 > 铝 (不好)
(低)铝> 钛 > 锆 (高)
(多)钛> 铝 > 锆 (少)
综合上面的比较,以及目前国内、国外市场广泛应用的多为钛系偶联剂,既销售面广,同时销售量也大,其主要特点如下:
1 、使用范围广(塑料、橡胶、涂料、油墨、磁材料、颜料、填充料);
2 、品种多(美国肯利奇 Kenrich 公司公布的便有近六十个牌号,国内目前也有数十个牌号);
3 、贮存稳定(如水溶性品种可存放数年);
4 、价格适中(绝对低于硅系,略高于铝系)。
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