偶联剂表面处理对钛白粉及其色母粒性能的影响_芦成
铝钛偶联剂的合成及其应用
铝钛偶联剂的合成及其应用铝钛偶联剂的合成及其应用铝钛偶联剂是一种重要的有机金属化合物，在工业生产和科研实验中具有广泛的应用价值。
本篇文章将介绍铝钛偶联剂的合成方法以及其在不同领域的应用。
铝钛偶联剂是一类含有铝和钛元素的有机金属化合物，通常由有机硅化合物和氧化铝或钛酸酐反应得到。
其合成方法多样，但最常见的方法是通过反应式硅-铝或硅-钛偶联剂与有机硅合成物的加成反应来制备。
一种常用的合成方法是通过硅-铝偶联剂与氯硅烷反应得到铝钛偶联剂。
在反应中，首先将硅-铝偶联剂加入苯甲酸酐中，并加热至70-80摄氏度，然后缓慢加入氯硅烷。
随着氯硅烷的加入，反应体系中会生成产物，该产物即为铝钛偶联剂。
最后，经过滤、洗涤等工艺，得到纯净的铝钛偶联剂。
铝钛偶联剂在许多领域中有着广泛的应用。
首先，在塑料行业中，铝钛偶联剂可以作为添加剂加入塑料中，起到改善塑料的物理性能和热稳定性的作用。
例如，将铝钛偶联剂与聚丙烯共混，可以提高聚丙烯的耐热性和机械性能，使聚丙烯制品具有更好的性能。
此外，铝钛偶联剂还可以用于改善塑料与纤维素材料之间的粘接性，提高塑料制品的加工性能。
其次，在涂料行业中，铝钛偶联剂也有着重要的应用。
涂料中的铝钛偶联剂可以作为固化剂和交联剂，提高涂层的附着力和硬度。
同时，它还可以改善涂层的耐候性和耐化学腐蚀性，使得涂层具有更好的耐久性。
此外，铝钛偶联剂还可应用于橡胶制品中。
铝钛偶联剂可以与橡胶中的硫化剂反应，促进橡胶中的交联反应，提高橡胶制品的机械性能和热稳定性。
例如，在橡胶管材的生产中，加入铝钛偶联剂可以增加橡胶管的硫化速度，提高其耐压性和耐腐蚀性。
总之，铝钛偶联剂是一种重要的有机金属化合物，通过合理的合成方法可以得到纯净的铝钛偶联剂。
铝钛偶联剂在塑料、涂料和橡胶等行业中有着广泛的应用，在提高材料的性能和附着力方面发挥着重要的作用。
未来，随着科学技术的不断发展，铝钛偶联剂的合成方法和应用领域也将进一步拓展。
我们可以进一步研究铝钛偶联剂的合成机理，优化合成方法，同时探索更多领域中的应用，以满足不同行业对于材料性能的需求综上所述，铝钛偶联剂在聚丙烯、涂料和橡胶等行业中具有重要的应用。
钛白粉介绍
钛白粉的品种和详细的介绍1.钛白粉品牌有：（1）亨斯曼（2）美礼联（2）杜邦（3）攀钢（4）添光（5）东佳（6）金海（7）龙蟒（8）新福（9）惠云2.钛白粉的型号分为：（1）亨斯曼R-FC5钛白粉R-TC30钛白粉R-TR28钛白粉（2）美礼联RCL-69钛白粉（3）杜邦R-103钛白粉R-104钛白粉R-105钛白粉R-902钛白粉（4）攀钢R-248钛白粉R-254钛白粉（5）惠云R-666钛白粉R-K95钛白粉（6）新福R-606钛白粉（7）龙鳞LR-996钛白粉LR-108钛白粉（8）添光TR-33钛白粉TR-36钛白粉（9）东佳SR-2400钛白粉（10）金海R-6628钛白粉A-121钛白粉3.钛白粉产品的详细介绍：（1）亨斯曼R-FC5钛白粉：1.产品介绍钛白粉R-FC5是专门适宜于塑料工业的细晶状金红石钛白粉，它令产品更光亮，蓝相及高度遮盖力，透过硅氧烷处理使之有低吸湿量及出色的分散性。
因此它既可以液态加料，又可以熔态加料，并对粘度影响最少。
2.钛白粉R-FC5为塑料用高性能金红石钛白粉，具有良好的色彩稳定性和低微反应力之综合优点，并极易分散、遮盖力且带蓝色光普。
所有的TIOXIDE钛白粉都不属于有害物质，且满足TiIFNO小册子2.10.2所订出的与食品接触的规定，是安全无毒的高级钛白颜料。
3.产品应用Tioxide R-FC5钛白粉是专门适宜于塑料工业的细晶状金红石钛白粉，它令产品更光亮,蓝相及高度遮盖力,透过硅氧烷处理使之有低吸湿量及出色的分散性.因此它既可以液态加料，又可以熔态加料，并对粘度影响最少。
（2）亨斯曼R-TC30钛白粉1 产品介绍TioxideR-TC30是一种耐候的，金红石型钛白颜料。
其独特的优点综合了优异的颜色稳定性，低反应性，和出色的分散性，遮盖力及蓝相等.这些性能使它成为许多塑料应用领域的理想颜料，如非增塑PVC、聚乙烯、聚丙烯及工程塑料等。
金城色母集团总代理英国R-TC30、R-FC5、R-PP25、澳洲美礼联钛白粉R-CL69、R-CL595、美国杜邦钛白粉R-902、R-900、R-706、R-103、R-104、R-105、日本钛白粉R-930、攀钢R-248、攀钢R-258，龙蟒R-996等进口国产钛白粉。
第九章偶联剂.
（2）不饱和烷基 乙烯基三氯硅烷是通过三氯硅烷对乙炔的单分 子加成而制备的。这一反应中要采用过量的乙炔， 尽量减少双分子加成反应的发生。高温条件下， 三氯硅烷也会与烯丙基氯或乙烯基氯反应，生成 不饱和硅烷。
不饱和硅烷主要用作偶联剂，但也可以用作 制造化工产品的中间体。 乙烯基官能团硅烷作为工业用不饱和聚酯的 偶联剂，通常被甲基丙烯酸酯官能团硅烷所取代， 但它仍广泛地应用于含填料的聚乙烯中，它能改 善电缆包覆层的电绝缘性能。 由乙烯苄基氯制得的阳离子型苯乙烯官能团 硅烷，其独特之处是它对几乎所有的热固性树脂 和热塑性树脂都是有效的偶联剂。
偶联剂是指能改善填料与高分子材料之间 界面特性的一类物质。其分子结构中存在两种 官能团：一种可与高分子基体发生化学反应或 至少有好的相容性；另一种可与无机填料形成 化学键。 偶联剂可以改善高分子材料与填料之间的 界面性能，提高界面的粘合性，改善填充或增 强后的高分子材料的性能。
工业上使用偶联剂按照化学结构分类可分为： 硅烷类，钛酸酯类，铝酸酯类，有机铬络合 物，硼化物，磷酸酯，锆酸酯，锡酸酯等。 它们广泛地应用在塑料橡胶等高分子材料领 域之中。
第九章 偶联剂
9.1 概述 9.2 偶联剂的合成 9.3 偶联剂的应用
9.1 概述
偶联剂主要用于复合材料中，即以聚合物为 基材、无机矿物为填充材，通过熔融混炼加工成 型得到的改性材料。 复合化的目的： 1、提高材料的性能或使材料功能化，例如增 强材料的强度，改善制品的机械、电绝缘及抗老 化等综合性能。 2、填充大量廉价无机填料的改性方法，可以 降低产品成本，提高产量。
氯硅烷与乙酸酐一起共热并除去挥发性的乙酰 氯，可避免生成盐的沉淀。
2．硅原子上有机官能团的引入 （1）卤代烷基 把三氯硅烷加到烯丙基溴中便可以制备3-溴丙 基硅烷。
硅烷偶联剂对纳米TiO_2表面改性的研究
硅烷偶联剂对纳米TiO 2表面改性的研究徐 惠,孙 涛 (兰州理工大学石油化工学院,兰州730050) 摘 要:筛选了最佳表面处理剂为硅烷偶联剂(KH570),研究了偶联剂用量、pH 值、时间等因素对纳米Ti O 2有机化表面改性的影响。
采用亲油化度实验、红外光谱、透射电镜等手段表征了纳米二氧化钛的改性效果和结构。
实验结果表明:KH570以化学键合的形式结合于纳米Ti O 2表面,当硅烷偶联剂用量为10%、pH 值为615、处理时间为110～115h 时,Ti O 2的有机化表面改性效果最好,Ti O 2在乙醇中达到纳米级的分散。
关键词:纳米Ti O 2;KH570;有机表面改性;亲油化度中图分类号:T Q 63014 文献标识码:A 文章编号:0253-4312(2008)04-0001-04作者简介:徐惠(1966—),女,博士,教授,主要从事纳米复合材料的研究。
Surface M od i f i ca ti on of Nanosi zed T iO 2w ith S il ane Coupli n g Agen tXu Hui,Sun Tao(College of Petroche m ical Technology,L anzhou U niv of Tech,L anzhou 730050,China ) Abstract:Silane coup ling agent (KH570)is selected as the best op ti m al surface treat m ent agent,theinfluence of the fact ors (the content of silane coup ling agent,pH value,and ti m e )on the surface modifica 2ti on are studied .The p repared sa mp les are investigated by the li pophilic degree test,FTI R and TE M.The results show that when the content of silane coup ling agent is 10%,pH is 615and modificati on ti m e is about 115h,the li pophilic degree of the modified Ti O 2is the highest;KH570is bound on the surface of the nanos 2ized Ti O 2particles;the modified nanosized Ti O 2is dis persed in nanoscale in ethanol . Key W nanosized Ti O 2;KH570;organic surface modificati on;li pophilic degree0 引 言纳米Ti O 2是一种附加值很高的功能精细无机材料。
松达钛白粉常见问题及解决方法
二氧化钛用于塑料、色母粒的技术问题解答【金红石型钛白粉应用范围】金红石型要比锐钛型的耐粉化性、保光性好。
金红石型钛白粉大部分都是生产高档的产品。
好像说：生产涂料用钛白粉油墨用钛白粉塑料漆木器漆以及高档的印花胶浆一定会选用金经石型钛白粉。
只有是金红石型钛白粉才能给高档产品漂亮的遮盖力。
高的光泽度。
分散过程中，也会省时省力。
【锐钛型钛白粉应用范围】在市场上来说：生产塑料/水墨/大众化印花胶浆/年画/涂布等行业中。
锐钛型钛白粉还是很吃香的。
锐钛型钛白粉价格底，也有一定的白度，只不过是在生产中，要研磨，有或者是经高温技术生产让锐钛型钛白粉分散力强点，才能达到理想的状态。
所以说：两者也占有一定的市场。
就是说：你是生产什么东西。
就用什么产品高档点的用金红石型钛白粉，中低档的就可以用锐钛型钛白粉。
两者中你们来选择而已。
1、一般问题(1)白度不好：加入荧光增白剂0B或KCB、ZB-127、ERT,加入量一般为不超过0.05%,或配合ULTRAMARINEBULE(群青)。
对于温度要求高时则用酞青蓝。
(2)塑料制品表面产生斑点、条痕：a、颜料粒子粗〉30pm,制品表面无光泽颜料粒子10-30pm；对于纤维、单丝和超薄薄膜要求颜料粒子小于1pm。
b、颜料分性差。
(3)不透光性差：颜料分散不好、粒子粗。
(4)塑料制品有气孔：颜料水分高。
(5)制品有黑点：钛白粉PH低。
(6)制品返黄：增塑剂原料不稳定,增白剂不耐温,光稳定剂效果不好。
(7)色母料拉不出丝或断丝：钛白粉分散不好,吸油量高,粒子粗。
(8)制品颜色不好：钛白粉着色力低。
(9)积垢：分散不好。
2、常见问题：(1)影响玻璃纤维产品质量：主要是在拉伸过程中所使用的表面处理剂。
如定型剂、润滑剂、偶联剂等。
(2)颜料分散不好的不良表征：☆颜色强度不稳定;☆色泽不符合要求;☆出现条纹;☆挤出机的过滤筛网堵塞;☆在挤出加工吹塑薄膜时,未破碎的颜料附聚物引起膜泡撕裂;☆单丝和偏丝撒裂;☆机械强度降低;☆耐磨性能下降;PE吹塑膜(包装薄膜)。
钛酸酯偶联剂大全
烯轻体系；天然胶、合成胶体系；醇酸、丙烯酸体系。填充母料、增强母料、阻燃母料、橡
胶母料。
特点 ★可增加树脂，橡胶加工中的填料量； ★可提高制品抗阻燃，改进强度； ★颜料易研磨，工效高，挤出流动性好； ★可处理橡塑混合填料； ★可用于浅色，白色制品，色泽更鲜艳。
用法 经稀释剂稀释后喷洒于高速搅拌状态下的颜料或填料中，续搅 5-15 分钟，然后投 入其它配方，再按原工艺进行。稀释剂 异丙醇、液体石腊、溶剂油等。
密度 D20 ≥ 1.06 g/m3 粘度 η20 约 100 mm2/s 折光率 约 1.42 闪点（开口） ≥ 28℃ PH 值试纸 6-8 水溶性 ≥ 10:1 用途 水性有机硅树脂的交联剂； 水性聚酯的交联剂； 环氧树脂-SIO2 的降粘分散剂； 人体皮肤防晒剂（抗紫外线）； 纤维素乳胶漆的良好触变剂； 常温干燥型水溶性树脂、醇酸树脂的催干剂； 田菁胶、瓜尔胶、羧甲基纤维素、CMC 等的交联剂。 用量 作偶联剂使用，为颜料、填料量的 0.5-2%，面作为交联剂则为交联液的 0.5-2‰。 用法 作为涂料用助剂，则与颜料一道参与研磨；作压裂液交联剂则应要据增稠剂特性及 所需交闻速度调节胶液 PH 值。 注意事项 作交联剂时其交联速率与用量、温度、PH 值有关联。
偶联剂的作用和发展
偶联剂的作用和发展偶联剂是一种化学物质，其主要作用是在工业生产中用于改善一些物质的性质和性能。
偶联剂可以通过在分子中引入偶联基团，来提高物质的溶解性、降低粘度、增强分散性以及改善表面张力等特性。
偶联剂广泛应用于涂料、油墨、染料、胶粘剂、塑料、纤维等许多工业领域。
1.提高溶解性：偶联剂可以使一些原本不溶于水或有机溶剂的物质溶解于溶液中，进而提高其在工业生产中的可用性。
2.降低粘度：偶联剂能够使物质的粘度降低，从而提高其流动性，使其更易于处理和加工。
3.增强分散性：偶联剂可以帮助将悬浮在溶液中的固体颗粒分散均匀，防止其沉积和析出，从而提高悬浮液的稳定性。
4.改善表面张力：偶联剂能够在液体表面形成薄膜，降低表面张力，使液滴更易扩展和融合，提高物质的润湿性。
5.促进反应：偶联剂可以作为催化剂或反应物，参与化学反应，促进反应速率和产物得率。
随着工业技术的发展，偶联剂的研究和应用不断推进。
传统的偶联剂主要基于有机化合物，如硅酸盐类、醛类和酸类等。
然而，随着对环境友好性的要求不断提高，新型的环境友好型偶联剂正在得到越来越多的关注和研究。
目前，绿色环保型偶联剂的研究和开发已经取得一定的进展。
例如，一些金属有机框架材料具有出色的偶联剂性能，可以用于改进一些材料的性能。
还有一些基于生物质的偶联剂也被提出，如淀粉、纤维素等可再生资源。
此外，还有一些具有新颖结构和性能的无机偶联剂被开发出来，在应用中展现出巨大的潜力。
以纳米颗粒为基础的无机偶联剂具有高度的稳定性和催化活性，可以用于纳米材料的合成和表面修饰。
随着新材料、新工艺和新技术的推进，偶联剂的研究和应用将会更加多样化和创新化。
未来，随着对可持续发展和环境友好性要求的不断提高，偶联剂将朝着更高效、低污染和可再生的方向发展。
总之，偶联剂作为一种重要的化学物质，在许多工业领域中发挥着关键作用。
其作用可以提高物质的溶解性、降低粘度、增强分散性、改善表面张力，同时还能促进反应。
偶联剂对摩擦材料性能的影响研究
径 ３ ５ｐ 含 Ｓｏ ３％、 ａ ９ ～ ｍ， ｉ，９ Ｃ Ｏ２％。 １ 设备 与仪 器 ． ２ 高 速 混 合 机 ， Ｈ － Ａ 型 ， 苏 Ｓ ＲＩ Ｏ 江
张家港 市博瑞克机械 制造有 限公 司； 热压成型机，
７ ８．
吴其胜
韩俊华
偶联 剂对摩擦材料性能的影响研 究
ＪＹ ０ 吉林 大学机 电设备研 究所 ； Ｆ ６ 型， 定速摩擦 试 验 机 ，Ｆ５ 型 ， 林 大 学 机 电设 备 研 究 所 ； 描 电 Ｊ１１ 吉 扫
表 面 改性 ， 改善 树脂 基体 的粘 结效 果 ， 是摩 擦 材料 的
一
个重要研 究方向 。 本实验 中摩 擦材料 以酚醛树 脂为粘 结剂 ， 降低 为
生产 成 本 ， 向材 料 中加 入 ３％－ ０ 的粉 煤 灰 ， 处 ０ ４％ 未
理粉煤灰颗粒表面含有大量的极性羟基 ， 亲水性强，
① 硅烷的水解反应 ：
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其它组分在高速搅拌机 中充分混合， 将混合料置于模 具 中热 压成型 ， 模压产品经热处理后即得成 品。使 用 Ｊ一 １ Ｆ１ 型定速式摩擦实验机按照 Ｇ ７３ ０８ ５ Ｂ ５６－ ０ 进 ２
２分 别 使 用质 量 分 数 为 ２％ 和 ４％ 的 未 改 性 粉 煤 ０ ０
图１ 改性粉 煤灰 的红 外谱 图
２ 偶联剂 的作用机理 分析 ． ２
偶联 剂 ＫＨ５０在 ｐ －７ Ｈ
钛白粉介绍
钛白粉的品种和详细的介绍1.钛白粉品牌有：（1）亨斯曼（2）美礼联（2）杜邦（3）攀钢（4）添光（5）东佳（6）金海（7）龙蟒（8）新福（9）惠云2.钛白粉的型号分为：（1）亨斯曼R-FC5钛白粉R-TC30钛白粉R-TR28钛白粉（2）美礼联RCL-69钛白粉（3）杜邦R-103钛白粉R-104钛白粉R-105钛白粉R-902钛白粉（4）攀钢R-248钛白粉R-254钛白粉（5）惠云R-666钛白粉R-K95钛白粉（6）新福R-606钛白粉（7）龙鳞LR-996钛白粉LR-108钛白粉（8）添光TR-33钛白粉TR-36钛白粉（9）东佳SR-2400钛白粉（10）金海R-6628钛白粉A-121钛白粉3.钛白粉产品的详细介绍：（1）亨斯曼R-FC5钛白粉：1.产品介绍钛白粉R-FC5是专门适宜于塑料工业的细晶状金红石钛白粉，它令产品更光亮，蓝相及高度遮盖力，透过硅氧烷处理使之有低吸湿量及出色的分散性。
因此它既可以液态加料，又可以熔态加料，并对粘度影响最少。
2.钛白粉R-FC5为塑料用高性能金红石钛白粉，具有良好的色彩稳定性和低微反应力之综合优点，并极易分散、遮盖力且带蓝色光普。
所有的TIOXIDE钛白粉都不属于有害物质，且满足TiIFNO小册子2.10.2所订出的与食品接触的规定，是安全无毒的高级钛白颜料。
3.产品应用Tioxide R-FC5钛白粉是专门适宜于塑料工业的细晶状金红石钛白粉，它令产品更光亮,蓝相及高度遮盖力,透过硅氧烷处理使之有低吸湿量及出色的分散性.因此它既可以液态加料，又可以熔态加料，并对粘度影响最少。
（2）亨斯曼R-TC30钛白粉1 产品介绍TioxideR-TC30是一种耐候的，金红石型钛白颜料。
其独特的优点综合了优异的颜色稳定性，低反应性，和出色的分散性，遮盖力及蓝相等.这些性能使它成为许多塑料应用领域的理想颜料，如非增塑PVC、聚乙烯、聚丙烯及工程塑料等。
金城色母集团总代理英国R-TC30、R-FC5、R-PP25、澳洲美礼联钛白粉R-CL69、R-CL595、美国杜邦钛白粉R-902、R-900、R-706、R-103、R-104、R-105、日本钛白粉R-930、攀钢R-248、攀钢R-258，龙蟒R-996等进口国产钛白粉。
钛白粉在色母粒中的应用
钛白粉在色母粒中的应用
塑料色母粒是一种高浓缩、 高效能的颜色配置品， 即颜料以超常浓度均匀分布在载体树脂中， 并形成一定粒径的颗粒。它主要由核心层(颜料)、偶联层(偶联剂或表面活性剂)、分散层(润 滑剂或分散剂)、 增混层(载体树脂)等组成， 在塑料中作为染色剂使用， 广泛用于吹膜、 注塑、 热压、注塑等塑料制品的生产，色母粒着色效果优越，使用方便，节约能源，使用时无粉尘 和污水，因此备受用户的青睐。色母粒的发展速度很快，加之色母粒生产工艺简单，投资少 目前国内的色母粒厂数以百计，生产规模、技术水平参差不齐，小的年产几十吨，大的上万 吨，产品竞争日趋激烈，生产企业利润呈下降趋势，多数色母粒产品的质量低下。据不完全 统计，用于色母粒生产的钛白每年 2~3 万吨，所使用的金红石分为高中低三档，高档的使用 进口金红石，中档的使用国产金红石，低档的使用国产锐钛型钛白。中国最大的色目粒生产 公司惠州太阳神化工， 使用进口钛白生产的色母粒主要用于出口， 使用国产钛白生产的色母 粒满足国内市场。由于竞争激烈，使用锐钛型钛白的色母粒还有增加的趋势。 色母粒可用于对聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和 ABS 塑料配色。其主要成分 有颜料、树脂、分散剂、体积颜料、荧光增白剂、抗氧剂、抗紫外线剂、抗静电剂、增韧剂、 光亮剂等，钛白粉在其中作为白色颜料使用，具有无毒、化学性质稳定、遮盖力高、分散性 好等优点。色母粒生产工艺有几种，典型的如：颜料、树脂、分散剂、体积颜料、其他助剂 高速搅拌机双螺杆机挤出色母粒色母粒是作为工业原料， 性能优劣通常是在后续产品应用中 表现出来(如吹膜或注塑)， 因此， 钛白在色目粒中的性能也主要体现在色母粒的应用过程中。 主要体现在以下几个方面：1)钛白的着色能力：决定相同塑料制品颜色使用的钛白量;2)钛白 的白度：决定钛白含量相同的浅色(白色)塑料制品的外观;3)钛白的分散性：影响色目粒生产 成本和塑料制品的外观、光泽等指标;4)钛白的加工性能：影响色母粒生产成本。
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InfluenceofSurfaceTreatmentbyCouplingAgentonthePerformanceof Titanium DioxideandMasterbatch
注塑样板的制备 :称取 200 gLDPE (1I2A), 按 钛白粉质量分数 1%加入预先准备好的色母粒 , 通过 注塑机注塑成圆形样板 , 进行白度的测试 。 1.4 表征与测试
亲油化度测试 :亲油化度值的大小可以作为评价 钛白粉粒子有机改性效果的标准 。将经表面处理的钛 白粉置于 50 mL的水中 , 加入无水乙醇 。 当漂浮于水 面上的粉体完全润湿时 , 记录无水乙 醇的加入量 V (mL), 则亲油化度 =V/ (50 +V) ×100%。
2 结果与讨论
2.1 不同偶联剂表面处理对钛白粉亲油化度的影响 图 1为经不同偶联剂表面处理后钛白粉的亲油化
度 , 其中偶联剂用量均为钛白粉质量的 3%。从图中 可以看出 , 钛酸酯偶联剂及硅烷偶联剂处理后的钛白 粉具备了 较 好的 亲 油化 度 , 分别 达 到 了 42.5%及 44.4%, 其次为铝酸酯偶联剂处理的钛白粉 , 亲油化 度为 38.6%。 这是因为经过有机表面处理后 , 钛白 粉表面的官能团发生了变化 [ 3] , 使得其表面 由亲水 性转变为了亲油性 , 这为钛白粉在聚合物树脂中的分 散提供了良好的基础 。
接触角测试 :称取一定质量的钛白粉 , 用粉末压 片机将钛白粉粉末压制成表面平整 , 具有一定厚度的 圆片 , 之后采用德国 Kruss公司的 DSA100光学接触 角测量仪对钛白粉进行水接触角测试 。
熔体质量流动速率测试 :按 GB/T3682— 2000测 试 , 研究色母粒的流动性能 。
遮盖力测试 :用分光光度计测薄膜的透射率 , 然 后换算成光密度 。用光密度的大小评价白颜料分散的 好坏 。
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机械研究所 ;挤出吹膜机组 :LSJ20, 上海轻机模具 厂 ;注塑机 :E04J470, 日本树脂工业株式会 社 ;熔 体流动速率仪 :XNF-400, 承德试验机厂 ;光电分光 光度计 :721型 , 上 海分析仪器厂 ;全自动白度 仪 : WSD-III, 长沙市恒和科技仪器有限公司 ;光学显微 镜 :DMLP, 德国 LEICA公司 。 1.3 试样制备
摘要 :采用钛酸酯偶联剂 、 铝酸酯偶 联剂 、 铝 锆酸酯 偶联剂及 硅烷偶 联剂对 金红石 型钛 白粉进 行了 有机 表面处 理 , 研究了不同偶联剂表面处理对钛白粉 亲油化度以及亲水性的影响 。 以低密度聚乙烯 (LDPE)为载体树脂 , PE蜡 为分散剂 , 钛白粉为着色剂制备白母粒 , 研究了表 面处理对母粒流动性的影响以及偶联剂用量对母粒遮盖力 及着色力 的影响 , 通过母粒制备聚乙烯薄膜 , 采用光学显微 观察了表面处理后钛白粉的分散情况 。 实验结果表明 :采 用偶联剂 对钛白粉进行表面处理 后 , 钛白 粉具备了较好的亲油化度 , 钛白粉表面由亲水性转为疏水性 , 表面处理后母 粒的遮盖 力及着色力提高 , 钛白粉的分散 性得到改善 。
钛白粉的表面处理 :将钛白粉置于热鼓风干燥箱 内于 100 ℃下干燥 6 ～ 8 h;将偶联剂用适量的无水乙 醇搅拌稀释 ;用针筒注射器分多次吸取稀释好的偶联 剂均匀喷洒在钛白粉表面 , 并用高速搅拌机 进行搅 拌 ;钛白粉处理好后置于热鼓风干燥箱内于 82 ～ 84 ℃下烘 4 h左右 , 挥发掉钛白粉中多余的无水乙醇 。
LUCheng1 , ZHANGWei-qin1 , HUANGRui1 , SHIMin-kang1 , LIAOXiao-yan1 , ZHAOLiang2
(1.CollegeofPolymerSci.andEng., SichuanUniversity, Chengdu610065, China; 2.ChinaBluestarChengrandChemicalCo., Ltd., Chengdu610041, China)
Abstract:Thetitaniumdioxidewassurfacetreatedbytitanatecouplingagent, aluminatecouplingagent, aluminumzirconiumcouplingagentandsilanecouplingagent.Theeffectofcouplingagentonthehydrophilic andlipophilicdegreeoftitaniumdioxidewasstudied;themasterbatchwaspreparedfromlowdensitypolyethylene(LDPE), dispersantandtitanium dioxide, theeffectofthecontentofcouplingagentonthehiding powerandtinctorialpowerofmasterbatchwasstudied;thedispersionoftitanium dioxidewasinvestigated. Theresultshowedthatthetitanium dioxidegotbetterlipophilicdegreeandthesurfaceoftitanium dioxide changedtohydrophobicwhenthetitanium dioxidewassurfacetreated, meanwhile, thehidingpowerand tinctorialpowerofmasterbatchwereimproved, thedispersionoftitanium dioxidewasalsoimproved.
小 , 这是因为由于偶联剂亲无机物基团与钛白粉表面 的亲无机物基团反应可在瞬间完成 , 当偶联剂含量太 少时粉体与改性剂来不及混合均 匀 , 改性效 果不理 想 , 起不到改 性的作用[ 7] 。 而 当偶联剂达到 一定用 量后 , 继续增加偶联剂的用 量薄膜的光密度 反而下 降 , 这是由于钛白粉粉体表面可供反应和结合的基团 有限 , 粉体表面能化学键合的有机分子也是有限的 。 当偶联剂加入过多时 , 就有可能形成多 层包覆 (化 学或物理键合 ), 这时偶联剂的亲 油基会相互结 合 , 而亲水基伸展在外 , 亲油性下降 , 同时 , 偶联剂加入 过多反而会使钛白粉粒子产生团聚 , 影响钛白粉的分 散性 , 从而影响到钛白粉的遮盖性能 。
色母粒 制 备 :以 LDPE (1F7B)为 载 体 树 脂 , PE蜡为分散剂 , 将经过表面处理的钛白粉与载体树 脂和分散 剂等按 比列 混合均 匀加入 挤出机 中挤 出 、 造粒 。
聚乙烯薄膜的制备 :称取 100 gLDPE (1I2A), 按钛白粉质量分数 1%加入预先准备好的色母粒 , 通 过挤出吹膜机组吹塑成厚度均匀的薄膜 。
1 实验部分
1.1 原料 低密度聚 乙烯 (LDPE):1F7B、 1I2A, 北京 燕
山石化公司 ;金红石型钛白粉 :R-248, 攀钢集团重 庆钛业股份有限公司 ;PE蜡 :KH-23B, 成都祥和专 用蜡厂 ;钛酸酯偶联剂 :江苏南京曙光化工集团有限 公司 ;铝酸酯偶联剂 :福建师范大学高分子实验厂 ; 铝锆酸酯偶联剂 :重庆市久硕工贸有限公司 ;硅烷偶 联剂 :道康宁公司 ;无水乙醇 :分析纯 , 成都市化工 试剂研究所 。 1.2 主要仪器及设备
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塑料工业 CHINAPLASTICSINDUSTRY
第 37卷第 8期 2009年 8月
偶联剂表面处理对钛白粉及其色母粒性能的影响
芦 成 1 , 张卫勤1, ＊ , 黄 锐1 , 施民康 1 , 廖小燕 1 , 赵 亮 2
(1.四川大学高分子科学与工程学院 , 四川 成都 610065; 2.中蓝晨光化工研究院有限公司 , 四川 成都 610041)
Keywords:Titanium Dioxide;ColorMasterbatch;SurfaceTreatment;CouplingAgent
钛白粉是工业上最为常用的一种白色无机颜料 , 涂料工业及塑料工业是钛白粉主要的两个应用领域 , 金红石型钛白粉具有独特的物理化学性质 , 具备优良 的着色性能和较高的遮盖性能 [ 1] , 但由于二 氧化钛 本身自有缺陷 , 它是强极性物质 , 未经表面处理的钛 白粉其表面呈亲水性 , 在生产和储存的过程中 , 钛白 粉粒子易产生凝聚 , 产生大颗粒 , 在绝大多数聚合物 树脂中难以得到较好的分散 [ 2] , 限制了其在 塑料工 业中的应用 , 因此要想提高钛白粉在塑料中的应用性 能则必须要对钛白粉进行有机表面处理 。
着色力测试 :采用全自动白度仪测试色母粒注塑 样板白度, 考察钛白粉的着色力。其中 , 标准照明 体 :D65, 标准观察者 :10°视场 , 白度值 :CIE86白 度 Wg。
分散 性能测 试 :采 用德国 LEICA光学 显微 镜 , 观察钛白粉粒子在聚乙烯薄膜中的分散情况 , 考察其
分散性能 。
热鼓风干燥箱 :101型 , 上海实验仪器总厂 ;双 螺杆塑料挤出机 :TSSJ-25型 , 晨光化工研究院塑料
＊ 联系人 zhangwqq@ 作者简介 :芦成 , 男 , 1983年生 , 在读硕士研究生 , 研究方向为聚合物共混 和复合材料 。
第 37卷第 8期
Байду номын сангаас
芦 成等 :偶联剂表面处理对 钛白粉及其色母粒性能的影响
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塑 料 工 业
2009年
2.3 不 同偶 联 剂表 面处 理 对钛 白粉 色母 粒 熔体 质量 流 动速率的影响
表 2为钛白粉经不同偶联剂处理后所制备色母粒 的熔体质量流动速率 , 其中偶联剂用量均为钛白粉质 量的 3%。从表 2可以看出 , 未经表面处理的钛白粉 色母粒熔体质量流动速率高于载体树脂 LDPE, 母粒 已具备较好的流动性 , 这表明加入 20%的 TiO2对共 混体系的流动性影响不大 , 这时候 TiO2在体系中反 而是起到了一定的增塑作用 [ 5] , 分子链的运 动更加 容易 , 体系的黏度并没有因 为加入了无机粉 体而增 加 。采用钛酸酯偶联剂 、 铝锆酸酯偶联剂及硅烷偶联 剂对钛白粉进行表面处理后 , 母粒的熔体质量流动速 率有所增加 , 这可能是因为 偶联剂涂覆 TiO2后 , 减 小了其表面的粗糙度 [ 6] , 提高了 TiO2粒子的流动性 。