一、概述
重质碳酸钙钛酸酯类偶联剂,自19了4年底美国肯瑞琪石油化学公司(Ken-Rich petrocheoical Co.)首次公开报道后,至今已发展成一类平行于硅系偶联剂的新型偶联剂体系。作为联结无机填料同有机聚合物的分子桥,它已充分显示出优异的性能,并已广泛地应用于高分子合成材料中的树脂、涂料、橡胶与塑料等各个领域。
随着当代合成材料从单一有机聚合物,向有机与无机聚合物复合发展,人们对偶联剂等助剂提出了层出不穷的要求,而偶联剂的更新换代与不断创新,却又赋予复合材料以新的生机。本文仅对偶联剂的制备方法,及偶联剂的功能和应用,作一简要的介绍。
二、
重质碳酸钙铁系偶联剂的应用
1.用途:钛酸低级酯在有机合成与高分子化学中有着广泛的用途。如以钛酸四正丁酯与改性的有机硅、环氧、醇酸树脂为基料,添加适量的铝粉颜料制成的涂料,可在600℃下长期使用。以钛酸四正丁酯或钛酸四异丙酯作酯化或醇解反应的催化剂,可在高于200℃下使用,并避免发生醇的脱水副反应,革除了水洗等后处理,而所得产物色浅。这一特点不为酸性催化剂所具备。钛酸低级酯还广泛用于经基树脂的交联剂、环氧树脂固化剂、聚氨酯反应催化剂、聚酯及有机硅的固化促进剂。综上所述钛酸低级酯不仅是制备钛系偶联剂的中间体,而且也是值得重视的精细有机化学品。
适用于不同用途的钛酸酯偶联剂,可归纳如下:(1)提高聚合物与金属粘接力时;对多数聚合物均可选用KR-38S-58,-138S;聚酯与木材粘接时选用TTS,KR-201,-138S等。(2)用于防腐的金属底漆:“以溶剂基时选用KR-38S,-58,-46等;以水为基时选用K·R-138,-158+助水溶剂。
(3)提高颜料着色度和分散性时:对提高TIO2着色度,以溶剂为基时用KR-12;以水为基时用KR-1125,KR-212。用于颜料分散的聚合物以及溶剂为基时用多数钛酸酚;以水为基时选用KR-212四份,-133四份,KR-55。
(4)对阻燃可选用KR二95,一12。(5)作为促进剂:促进偶氮甲酞胺分解,用TTS,KR一385,一95;催化功能,以降低密胺交联温度或醇酸树脂焙烧温度,KR一55,一62并用;作酯化转移剂在常温时用TTS,KR一95;300一500F‘用多数钛酸酯;在700F’以上用鳌合型钛酸酯。在避免醇酸漆的固化凝胶可选用KR一1355。
2.使用方法
如上述,当聚合物与偶联剂确定后,一般作为填充用的无机物有:碳酸钙,亚硫酸钙,滑石粉,云母和玻璃纤维。由于所用钛系和硅系偶联剂之不同,它们对填料的选择也各异.硅系:效果优良者有硅石、玻璃、矾土;效果差的有石棉、二氧化钛、氧化铁:而完全没有效果的有:碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡和碳黑。
钛系:效果显著的有:碳酸钙.硫酸钡、硫酸钙、氢氧化铝、氧化钛、氧化锌、偏硅酸盐、石棉等;有一定效果的有:云母、玻璃;效果差的有:滑石粉、碳黑和木粉;没有效果的为石墨。
(1)偶联剂的用量:
肯瑞琪石油化学公司,根据有机相中无机材质和有机材质接触可能得到的质子作基础,来决定偶联剂的用量。这些质子与钛酸酯的烷氧基起化学反应,并在反应过程中为烷氧基全部取代完毕。因此加入过量的钛酸酯,则有未反应的烷氧基残留下来,对反应则是不利的。钛酸酯的加入量,是根据加入填料、颜料的重量百分数来计算。一般来说,比重2.7,粒度2.5件的无机粉未,按其重量的0.4%加入钛酸酯。在填充量少的聚合体系中,钛酸酯加入量为填量的0.5%或有机物重量的0.25%,总之选择其中较大的量。