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偶聯(lián)劑

2012-02-01   瀏覽次數(shù):8910

  偶聯(lián)劑

  能增強(qiáng)聚合物與填料或增強(qiáng)材料之間界面結(jié)合力,改善復(fù)合材料某些性能的有機(jī)化合物稱為偶聯(lián)劑。

  通常偶聯(lián)劑是一類具有兩性結(jié)構(gòu)的物質(zhì),其分子中一部分基團(tuán)可與填料或增強(qiáng)材料表面的化學(xué)基團(tuán)反應(yīng),生成牢固的化學(xué)鍵;另一部分基團(tuán)或鏈節(jié)則與聚合物分子有較強(qiáng)的親合性,通過(guò)基團(tuán)的化學(xué)反應(yīng)或物理纏給,從而把聚合物和填料(或增強(qiáng)材料)牢固地結(jié)合起來(lái)。偶聯(lián)劑在其間起著類似“橋梁”的作用,因而早期也有將偶聯(lián)劑稱作“橋合劑”的。由于偶聯(lián)劑增強(qiáng)了聚合物與填料或增強(qiáng)材料界面間的結(jié)合力,同時(shí)也改善了異相材科的表面性質(zhì),使復(fù)合材料的某些性能,如物理力學(xué)性能、電性能和耐老化性能等,能夠得到提高。

  偶聯(lián)劑的分類

  偶聯(lián)劑是一種增加無(wú)機(jī)物與有機(jī)聚合物之間親和力、而且具有兩性結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。偶聯(lián)劑在無(wú)機(jī)物和聚合物之間,通過(guò)物理的纏繞,或進(jìn)行某種化學(xué)反應(yīng),形成牢固的化學(xué)鍵,從而使兩種性質(zhì)大不相同的材料緊密結(jié)合起來(lái)。

  無(wú)機(jī)物一般指:各種無(wú)機(jī)填料,如碳酸鈣、滑石粉、云母等,還有玻璃纖維,碳纖維等增強(qiáng)材料。

  偶聯(lián)劑按化學(xué)結(jié)構(gòu)一般可分為:硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑及其他類偶聯(lián)劑。

  硅烷偶聯(lián)劑中硅連接著兩種不同的基團(tuán),一頭連接著能夠水解的烷氧基,如甲氧基、乙氧基或氯,這些基團(tuán)能水解生成硅醇,容易與無(wú)機(jī)物表面上的輕基反應(yīng)。另一頭連接著能夠與聚合物分子有親和力或反應(yīng)能力的活性官能團(tuán),如環(huán)氧基、氨基、氰基、乙烯基、巰基、甲基丙烯酸氧基等。

  硅烷偶聯(lián)劑中的有機(jī)活性官能團(tuán),對(duì)聚合物的反應(yīng)有選擇性。如氨基可與環(huán)氧樹脂、尼龍、酚醛樹脂易進(jìn)行反應(yīng),而乙烯基易與聚醋等反應(yīng)。

  鈦酸酯偶聯(lián)劑:從結(jié)構(gòu)上可分為:?jiǎn)瓮檠趸外佀狨?單烷氧基焦磷酸酯基型鈦酸酯,鰲合型鈦酸酯,配位體型鈦酸酯。其中鈦酸酯易和酯類增塑劑發(fā)生反應(yīng),因此酯類增塑劑應(yīng)在偶聯(lián)劑添加之后,混合充分以后再加進(jìn)。

  鈦酸酯偶聯(lián)劑可與硅烷類偶聯(lián)劑并用,協(xié)同效果好。

  其他偶聯(lián)劑包括的品種有:

  有機(jī)鉻偶聯(lián)劑:由不飽和有機(jī)酸與三價(jià)鉻原子形成的配價(jià)型金屬絡(luò)合物。

  鋯類偶聯(lián)劑:是含有鋁酸鋯的低分子量無(wú)機(jī)聚合物,也存在著兩種有機(jī)配位基,一頭與無(wú)機(jī)物反應(yīng),另一頭與有機(jī)聚合物反應(yīng)。

  改性的硅烷偶聯(lián)劉:耐高溫型;即芳香硅烷;過(guò)氧化物型;水溶性型,即多氮酰胺硅烷;陽(yáng)離子型;迭氮型等。

  鋁酸酯偶聯(lián)劑是新近出現(xiàn)的蠟狀固體偶聯(lián)劑。其他還有錫酸酯、磷酸酯、硼酸酯等偶聯(lián)劑。

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