鋁酸酯偶聯(lián)劑,aluminate coupling agent,是用于無機顏料表面活性改造。
中文名稱 | 鋁酸酯偶聯(lián)劑 | 英文名 | aluminate coupling agent |
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熔點 | 60~90℃ | 水溶性 | 溶于溶劑汽油、醋酸乙酯、甲苯、松節(jié)油等 |
外觀 | 白色或淡黃色蠟狀固體 | 熱分解溫度 | 300℃ |
1、與其它偶聯(lián)劑(如鈦酸酯、硼酸酯等)相比,經(jīng)鋁酸酯偶聯(lián)劑活化改性處理后的無機粉體,除質(zhì)量穩(wěn)定外,還具有色淺、無毒、味小及對PVC的協(xié)同熱穩(wěn)定性和潤滑性,適用范圍廣,無須稀釋劑,使用方便,價格低廉。
2、經(jīng)鋁酸酯偶聯(lián)劑活化改性處理的各種無機粉體,因其表面發(fā)生化學或物理化學作用生成一有機分子層,由親水性變成親有機性。實踐證明,無機粉體表面經(jīng)鋁酸酯偶聯(lián)劑改性后用于復合制品中,偶聯(lián)劑的親無機端與親有機端能分別與無機填料表面和有機樹脂發(fā)生化學反應或形成纏結(jié)結(jié)構(gòu),增強了無機粉體與有機樹脂的界面相容性,所以用鋁酸酯偶聯(lián)劑改性,不僅可以改善填充無機粉體的塑料制品的加工性能,而且也可以明顯改善制品的物理機械性能,使產(chǎn)品吸水率降低,吸油量減少,填料分散勻均。對于一些低填充的塑料制品,一般可大幅度增加填料用量(比原填充量增加一倍或一倍以上),改善加工性能(熔體粘度下降,對模具磨損減少),提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,因而具有明顯的經(jīng)濟效益。
3、在生產(chǎn)顏料、油墨的研磨顏(填)料工序中,可直接投入計量的偶聯(lián)劑,起到改善顏(填)料的分散性,縮短研磨時間,提高細度、亮度并降低粘度的明顯效果。
適用于各種無機填料(如碳酸鈣、硅灰石粉、滑石粉、高嶺土、膨潤土、石膏粉、氧化鋁等),無機阻燃劑(如氫氧化鎂、氫氧化鋁、硼酸鋅、三氧化銻等)和顏料(如氧化鐵紅、鋅鋇白、鈦白粉、氧化鋅、立德粉等)的表面活化改性。經(jīng)改性后的填料、阻燃劑、顏料,可適用于塑料、橡膠、涂料、油墨、層壓制品和粘結(jié)劑等復合制品。
英文名稱:aluminate coupling agent
鋁酸酯的結(jié)構(gòu)式為:(C3H7O)x·Al(OCOR)m·(OCOR²)n·(OAB)y
熔點:60~90℃
熱分解溫度:300℃
溶解性:溶于溶劑汽油、醋酸乙酯、甲苯、松節(jié)油等
鋁酸酯品種:有SG-Al821(二硬脂酰氧異丙基鋁酸酯)、DL-411、DL-411AF、DL-411D、DL-411DF、防沉降性鋁酸酯ASA。ASA含有可與活潑氫反應的基團,因而能與含羥基、羧基或表面吸附水的無機填料發(fā)生鍵合作用,改善無機填料與有機聚合物的親和性和結(jié)合力,從而產(chǎn)生防沉效果,還可提高粘接強度。
偶聯(lián)劑可采用無水溶劑稀釋,也可采用高速攪拌加熱表面預處理,可省去溶劑消耗,而且處理效果好。其步驟為:將填料加入混合器中,啟動攪拌,升溫到70℃-80℃左右(轉(zhuǎn)速越高,越有利于偶聯(lián)劑在填料表面的分散),...
硼酸酯偶聯(lián)劑是含硼酸酯的低分子量的無機聚合物。它不僅可以促進不同物質(zhì)之間的粘合,而且可以改善復合材料體系的性能,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...
硼酸酯偶聯(lián)劑是一種新型的偶聯(lián)劑,和傳統(tǒng)的偶聯(lián)劑相比,它具有很多新的特點。硼酸酯偶聯(lián)劑以硼原子為中心原子,可以應用于含硼無機物填料的表面改性,改善含硼無機填料和聚合物之間的相容性。硼酸酯偶聯(lián)劑具有硼-氧...
外 觀 白色或淡黃色蠟狀固體
熔融溫度(℃) 70~80
降粘幅度(%) ≥98.0
熱分解度(℃) 270
偶聯(lián)劑用量一般為填料的0.5-2.5%左右,推薦用量為1%。(顏填料的粒度愈細,表面積愈大,偶聯(lián)劑的用量就愈大。)
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近年來國內(nèi)外塑料用填料品種,產(chǎn)量正在不斷增加。據(jù)有關(guān)部門予測,在今后的十年中填料的銷售量每年將以百分之九的速度增長。因此在聚合物與填料間的界面化學及偶聯(lián)劑等方面的研究也隨之活躍起來,尤其是能源日益緊張的今天,發(fā)展填充塑料,開拓塑料的應用領(lǐng)域就更有它的現(xiàn)實意義了。 通常塑料使用的填料多以無機填料為主,而無機填料與高分子材料在物理形狀,
1、與其它偶聯(lián)劑(如鈦酸酯、硼酸酯等)相比,經(jīng)鋁酸酯偶聯(lián)劑DL-411活化改性處理后的無機粉體,除質(zhì)量穩(wěn)定外,還具有色淺、無毒、味小及對PVC的協(xié)同熱穩(wěn)定性和潤滑性,適用范圍廣,無須稀釋劑,使用方便,價格低廉。
2、經(jīng)DL系列鋁酸酯偶聯(lián)劑活化改性處理的各種無機粉體,因其表面發(fā)生化學或物理化學作用生成一有機分子層,由親水性變成親有機性。實踐證明,無機粉體表面經(jīng)鋁酸酯偶聯(lián)劑改性后用于復合制品中,偶聯(lián)劑的親無機端與親有機端能分別與無機填料表面和有機樹脂發(fā)生化學反應或形成纏結(jié)結(jié)構(gòu),增強了無機粉體與有機樹脂的界面相容性,所以用鋁酸酯偶聯(lián)劑改性,不僅可以改善填充無機粉體的塑料制品的加工性能,而且也可以明顯改善制品的物理機械性能,使產(chǎn)品吸水率降低,吸油量減少,填料分散勻均。
3、在生產(chǎn)顏料、油墨、涂料的研磨顏(填)料工序中,可直接投入計量的偶聯(lián)劑,起到改善顏(填)料的分散性,縮短研磨時間,提高細度、亮度并降低粘度增加材料的附著力的明顯效果。
4、DL-411改性CaCO3應用PVC型材\管材可大幅增加填充量,同時還保留材料優(yōu)異的力學性能,如拉伸強度,斷裂伸長率,沖擊強度,同時該型號偶聯(lián)劑的改性生產(chǎn)的PVC管\型材表面光潔度高,無麻點,表面光滑,說明鋁酸酯偶聯(lián)劑是一類優(yōu)異的偶聯(lián)劑能起到增強增填作用。同時具有良好的水解穩(wěn)定性。
5、是防霉變性塑料制品最好的偶聯(lián)劑。
6、DL-411偶聯(lián)劑生產(chǎn)的填充母料、透明母料、吸水母料、降解母料.阻燃母料;其增加量均比普通偶聯(lián)劑生產(chǎn)的制品的增加量明顯大幅度提高,且各項力學性能穩(wěn)定;斷裂制品伸長率最好。
7、由于本型號偶聯(lián)劑活化改性的無機粉體固而應用于干粉涂料、油墨、塑膠制品的粘結(jié)力,附著度更強,不易淅出褪色等優(yōu)異特點。
偶聯(lián)劑的種類繁多,主要有硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、雙金屬偶聯(lián)劑、磷酸酯偶聯(lián)劑、硼酸酯偶聯(lián)劑、鉻絡(luò)合物及其它高級脂肪酸、醇、酯的偶聯(lián)劑等,應用范圍最廣的是硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑。
硅烷偶聯(lián)劑是人們研究最早、應用最早的偶聯(lián)劑。由于其獨特的性能及新產(chǎn)品的不斷問世,使其應用領(lǐng)域逐漸擴大,已成為有機硅工業(yè)的重要分支。它是近年來發(fā)展較快的一類有機硅產(chǎn)品,其品種繁多,結(jié)構(gòu)新穎,僅已知結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品就有百余種。從1959年開始陸續(xù)出現(xiàn)了一系列改性氨基硅烷偶聯(lián)劑;20世紀60年代初期出現(xiàn)的含過氧基硅烷偶聯(lián)劑和60年代末期出現(xiàn)的具有重氮和疊氮結(jié)構(gòu)的硅烷偶聯(lián)劑,又大大豐富了硅烷偶聯(lián)劑的品種。
我國于20世紀60年代中期開始研制硅烷偶聯(lián)劑。首先由中國科學院化學研究所開始研制γ官能團硅烷偶聯(lián)劑,南京大學也同時開始研制α官能團硅烷偶聯(lián)劑。
鈦酸酯偶聯(lián)劑最早出現(xiàn)于20世紀70年代。1974年12月美國Kenrich石油化學公司報道了一類新型的偶聯(lián)劑,它對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)劑的無機物填充聚烯烴復合材料相繼問世。鈦酸酯偶聯(lián)劑已成為復合材料不可缺少的原料之一。
鋁酸酯偶聯(lián)劑是一種新型偶聯(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,一類可與無機填料表面作用;另一類可與樹脂分子纏結(jié),由此在無機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,如提高沖擊強度和熱變形溫度方面,可與鈦酸酯偶聯(lián)劑相媲美;其成本較低,價格僅為鈦酸酯偶聯(lián)劑的一半,且具有色淺、無毒、使用方便等特點,熱穩(wěn)定性能優(yōu)于鈦酸酯偶聯(lián)劑。
雙金屬偶聯(lián)劑的特點是在兩個無機骨架上引入有機官能團,因此它具有其它偶聯(lián)劑所沒有的性能:加工溫度低,室溫和常溫下即可與填料相互作用;偶聯(lián)反應速度快;分散性好,可使改性后的無機填料與聚合物易于混合,能增大無機填料在聚合物中的填充量;價格低廉,約為硅烷偶聯(lián)劑的一半。
木質(zhì)素是一種含有羥基、羧基、甲氧基等活性基團的大分子有機物,是工業(yè)造紙廢水中的主要成分。對木質(zhì)素的開發(fā)和應用,既可減少工業(yè)污染,又能增加其使用價值。木質(zhì)素是在第二次世界大戰(zhàn)中開始被人們所注意,戰(zhàn)后被開發(fā)出來的。在橡膠工業(yè)中的應用主要以補強作用為主,以提高膠料的拉伸強度、撕裂強度及耐磨性;可在橡膠中大量填充,以節(jié)約生膠用量,并能在相同體積下得到質(zhì)量更輕的橡膠制品。
在工業(yè)生產(chǎn)溶聚丁苯橡膠(SSBR)時常采用四氯化錫偶聯(lián)活性SBR,所得SSBR稱為錫偶聯(lián)SSBR。其特點是碳-錫鍵在混煉過程中易受剪切和熱的作用而發(fā)生斷裂,導致相對分子質(zhì)量下降,從而改善了膠料的加工性能;鏈末端錫原子活性高,可增強炭黑與膠料之間的相互作用,提高膠料的強度和耐磨性能,有利于降低滾動阻力和減小滯后損失。由于錫偶聯(lián)劑的獨特性能,使其越來越受到人們的關(guān)注。
木粉木質(zhì)處理方法
化學方法:
(1)表面接枝法:接枝是一種有效的改性方法,可以在復合前或復合的同時對植物纖維進行接枝。如可以用馬來酸酐、異氰酸鹽等接枝植物纖維。
(2)界面偶合法:用偶聯(lián)劑與植物纖維形成共價鍵來改變界面粘合性。如采用硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑等處理纖維,改善纖維與樹脂的相容性。偶聯(lián)劑的最佳用量與偶聯(lián)劑在木粉顆粒表面的覆蓋程度有關(guān)。如果偶聯(lián)劑用量太少,會因為填料表面的包敷不完全,難以形成良好的偶聯(lián)分子層,起不到理想的偶聯(lián)和增容作用。用量太多,則偶聯(lián)劑過剩,在木粉表面會覆蓋過多的偶聯(lián)劑分子,形成多分子層,易造成填料與樹脂之間界面結(jié)構(gòu)的不均勻性,且偶聯(lián)劑中未反應的其他基團也會產(chǎn)生不良作用,從而降低復合材料的力學性能。
(3)乙酰化處理法: 植物纖維表面的羥基經(jīng)乙酸酐或烯酮處理后,木材上的極性羥基基團被非極性的乙
酰基取代而生成酯。在工業(yè)上通常使用乙酸酐、冰乙酸、硫酸的混合液進行乙?;幚?。
(4)低溫等離子處理法:低溫等離子處理主要引起化學修飾、聚合、自由基產(chǎn)生以及植物纖維的結(jié)晶度等物理變化。
(1)物理加工法。通過拉伸、壓延和熱處理等方法對木纖維或木粉等進行預處理,這種方法不改變其表面的化學組成,但是可改變纖維的結(jié)構(gòu)與表面性能。
(2)堿處理法。NaOH等能溶解木質(zhì)中部分果膠、木質(zhì)素和半纖維素等低分子雜質(zhì),不改變主體纖維素
的化學結(jié)構(gòu),而使微纖旋轉(zhuǎn)角減小,分子取向提高,從而提高微纖的斷裂強度等。其處理效果主要取決于堿金屬溶液的類型及溶液的濃度。
(3)酸處理法。用低濃度的酸液處理木質(zhì)部分,主要除去影響材料性能的果膠等雜質(zhì)。
(4)有機溶劑處理法。主要用來洗脫木質(zhì)中的蠟質(zhì),從而提高木質(zhì)部分和聚合物基體間的粘結(jié)性。
(5)原纖的表面放電處理。主要采用濺射放電、電暈放電等,這種處理主要引起物理方面的變化,可使植物纖維表面變得粗糙等以增強界面間的粘結(jié)性能。