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常见偶联剂与钛酸酯偶联剂对比

我们常见的偶联剂有:硅烷偶联剂;钛酸酯偶联剂;铝酸酯偶联剂;锆酸酯偶联剂;铝钛复合系列;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
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CaCO3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        ******   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(******低于硅系,略高于铝系)。


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