鈦酸酯是70年代出現(xiàn)的偶聯(lián)劑,主要用途是用來(lái)處理含鈣、鋇等非硅無(wú)機(jī)填料。 鈦酸酯能在無(wú)機(jī)物界面上與自由質(zhì)子反應(yīng)形成有機(jī)的單分子層。由于在界面不形成多分子層。由于在界面不形成多分子層及鈦酸酯的特殊結(jié)構(gòu),生成較低表面能使樹(shù)脂體系黏度有很大的下降,用鈦酸酯處理的無(wú)機(jī)物既有親水的又有親有機(jī)物的。當(dāng)鈦酸酯加入環(huán)氧樹(shù)脂體系后能提高沖擊強(qiáng)度,填料量比一般多時(shí)也不會(huì)發(fā)生相分離。 鈦酸酯偶聯(lián)劑可用以下通式表示: ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ R-O-Ti—(O-X-R’-Y)n 以異丙基三(異硬酯?;┾佀狨槔膶?duì)應(yīng)基團(tuán),說(shuō)明它的6種功能。根據(jù)鈦酸酯的分子結(jié)構(gòu)與填料的偶聯(lián)劑理,一般可分4種類(lèi)型:?jiǎn)瓮檠趸?、單烷氧基焦磷酸型、螯合型、配位體型。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ CH3-CH-O-Ti-(O-C-(CH2)14-CH-CH3)3 ‖ ‖ ︱ CH3 O CH3 功能①與無(wú)機(jī)填料表面的羥基反應(yīng),形成偶聯(lián)劑的單分子層,從而起偶聯(lián)效應(yīng)。上述4種類(lèi)型的鈦酸酯可適應(yīng)于不同狀態(tài)存在于填料中的水—化學(xué)鍵結(jié)合水、物理鍵結(jié)合水、吸附水和游離水。 功能②能發(fā)生不同類(lèi)型的酯基轉(zhuǎn)化反應(yīng)。同環(huán)氧樹(shù)脂中的羥基發(fā)生酯化反應(yīng),有膠凝現(xiàn)象。 功能③與鈦原子連接的原團(tuán),其中硫酰氧基鈦酸酯對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯有觸變作用。磷酰氧基類(lèi)鈦酸酯可提供阻燃性。 功能④為鈦酸酯分子中的長(zhǎng)碳鏈部分,它的作用為與聚合物分子纏結(jié)和可溶性,提高物料的沖擊強(qiáng)度、降低填料表面能,使聚合物組分中有良好的內(nèi)潤(rùn)滑性和流變性能。 功能⑤是鈦酸酯進(jìn)行交聯(lián)的官能團(tuán),它們中有氨基的可與環(huán)氧樹(shù)脂發(fā)生交聯(lián)。 功能⑥表示鈦酸酯分子含有多官能團(tuán),可以根據(jù)反應(yīng)能度多少控制交聯(lián)程度。 一:鈦酸酯中主要用于環(huán)氧樹(shù)脂的品質(zhì)及性能: (1)3,3,4-三(二辛基磷酰氧基)鈦酸異丙酯(TTOR-12)本品含有磷,熱穩(wěn)定性、水解穩(wěn)定性良好,且有一定的阻燃性。 (2)3,3,6-三(二辛基焦磷酰氧基)鈦酸異丙酯(TTOPP-38S)本品有吸收游離水的作用,對(duì)含濕量較高的填充劑偶聯(lián)劑效果好。如,對(duì)水含氧化鋁處理后加入到環(huán)氧樹(shù)脂中有良好的觸變性。 (3)3,3,7-四辛氧基鈦二(十二烷基亞磷酸酯)(KK-46B)這是一種配位型鈦酸酯,適用于環(huán)氧樹(shù)脂等熱固性樹(shù)脂及熱塑性樹(shù)脂,可提高填充量、降低黏度、改善顏料分散性和耐酸性。 (4)3,3,12-二(亞磷酸二辛酯基)鈦酸四異丙酯(KR-42B)本品為配位體型鈦酸酯偶聯(lián)劑,在胺類(lèi)固化的液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂填充體系中有降低黏度、提高填充量的效果。 (5)3,3,10-三(辛基磷酰氧基)鈦酸乙二酯(KR-212)它是螯合型鈦酸酯偶聯(lián)劑,特別適用于濕含量高的填料,如:陶土、滑石粉、濕法二氧化硅、玻璃纖維、硅酸鋁等可提高制品的沖擊強(qiáng)度,增加填料用量,改善加工流變性能。 (二) 鈦酸酯偶聯(lián)劑在環(huán)氧涂料中的應(yīng)用: (1) 粉末涂料 碳酸鈣是環(huán)氧/聚酯混合型粉末涂料中常用的填料,它的加入量多少不僅影響到產(chǎn)品的成本,而且對(duì)粉末涂料的密度、水平流動(dòng)性、安息角、邊緣覆蓋率、涂抹光澤度、柔韌性、附著力均有較大的影響。 (2)防腐蝕環(huán)氧樹(shù)脂涂料。略 |