新型钛酸酯偶联剂的应用研究
钛酸酯偶联剂简述

钛酸酯偶联剂是70年代后期由美国肯利奇石油化学公司开发的一种偶联剂。
对于热塑型聚合物和干燥的填料,有良好的偶联效果;这类偶联剂可用通式:ROO(4-n)Ti(OX-R’Y)n (n=2,3)表示;其中RO-是可水解的短链烷氧基,能与无机物表面羟基起反应,从而达到化学偶联的目的;OX-可以是羧基、烷氧基、磺酸基、磷基等,这些基团很重要,决定钛酸酯所具有的特殊功能,如磺酸基赋予有机物一定的触变性;焦磷酰氧基有阻燃,防锈,和增强粘接的性能。
概述亚磷酰氧基可提供抗氧、耐燃性能等,因此通过OX-的选择,可以使钛酸酯兼具偶联和其他特殊性能;R’-是长碳键烷烃基,它比较柔软,能和有机聚合物进行弯曲缠结,使有机物和无机物的相容性得到改善,提高材料的抗冲击强度;Y是羟基、氨基、环氧基或含双键的基团等,这些基团连接在钛酸酯分子的末端,可以与有机物进行化学反应而结合在一起。
应用在塑料行业,可使填料得到活化处理,从而提高填充量,减少树脂用量,降低制品成本,同时改善加工性能,增加了制品光泽,提高了质量。
应用应用在橡胶行业,对填料改性可起补强作用,可减少橡胶用量和防老剂用量,提高制品耐磨强度和抗老化能力,其光泽也得到显著提高。
应用在涂料行业,可增大颜料填料量,分散性能提高,具有防沉效果,可防发花,漆膜强度得到提高,色泽鲜艳,还具有催干特性,对烘漆还可以降低烘烤温度和缩短烘烤时间。
应用在颜料行业,可使颜料分散性得到显著改善。
可缩短研磨分散时间、使制品色泽鲜艳。
应用在造纸行业,使碳酸钙或滑石粉分散性得到提高,流失损耗大为减少,并提高其填充量,增强纸张强度,改善纸张印刷性能等。
应用在油田行业,可提高压裂液的成胶性能,耐热温度及井下深度和渗透性能,对提高石油采收率效果显著。
应用在磁材料工业,使磁粉分散性得到显著改善,与带基或载体的亲和性增强,从而提高了其充填量,使磁密度增大,磁信号得到显著提高。
总之,由于钛的特殊结构,因而有多种独特的功能。
钛酸酯偶联剂硅溶胶的作用

钛酸酯偶联剂硅溶胶的作用
钛酸酯偶联剂和硅溶胶是两种常见的化学物质,它们在不同的领
域中有不同的作用。
钛酸酯偶联剂是一种能够改善有机材料与无机材料之间界面结合
的化学物质。
它的分子中含有钛酸酯基团,能够与无机材料(如玻璃、陶瓷、金属等)表面的羟基或其他活性基团发生化学反应,形成稳定
的化学键,从而增强无机材料与有机材料之间的结合力。
钛酸酯偶联
剂常用于增强复合材料的力学性能、改善涂料的附着力、提高橡胶的
耐磨性等方面。
硅溶胶是一种纳米级的二氧化硅颗粒在水中的分散体。
它具有很
高的比表面积和表面活性,能够与许多有机和无机材料发生化学反应,形成稳定的化学键。
硅溶胶常用于涂料、粘合剂、催化剂、生物医学
材料等领域。
在某些情况下,钛酸酯偶联剂和硅溶胶可以一起使用,以提高材
料的性能。
例如,在涂料中添加钛酸酯偶联剂和硅溶胶可以提高涂料
的附着力和耐腐蚀性;在橡胶中添加钛酸酯偶联剂和硅溶胶可以提高
橡胶的耐磨性和拉伸强度。
需要注意的是,钛酸酯偶联剂和硅溶胶的使用需要根据具体情况
进行选择和优化,以达到最佳的效果。
同时,在使用过程中需要注意安全和环保问题,避免对人体和环境造成危害。
钛酸酯偶联剂地分类及作用机理

摘要:简述了钛酸酯偶联剂地分类及作用机理,并列举了其在涂料中作分散剂、防沉剂、贮存稳定剂及水性涂料用助剂等多种用途。
简介了其用法与用量。
关键词:钛酸酯、偶联剂、涂料0引言钛酸酯偶联剂是最早由美国肯利奇石油化学公司于20世纪70年代开发的一类新型偶联剂,广泛应用于涂料、橡胶、塑料、油墨、粘合剂。
我国于20世纪80年代开始研制钛酸酯偶联剂,但多年来,在应用方面缺乏深入研究,特别是在涂料方面的应用研究则更少。
随着我国加入WTO,竞争加剧,对产品质量提出了更高的要求。
近几年,部分厂家针对各种不同的领域,制备了满足不同要求的钛酸酯偶联剂。
其中用于涂料和油墨的偶联剂具有提高分散性、防沉、增强附着力、阻燃、防锈等多方面功能,而且在针对某一性能提高的同时还会使其它性能相应增强。
钛酸酯偶联剂的制备具有很高地灵活性,与相应的其助剂相比,性价比优,对提高涂料档次,促进涂料工业发展具有重要意义。
1钛酸酯偶联剂的结构、分类和机理1.1 结构钛酸酯偶联剂的结构可以用如下通式表示:1.2 分类钛酸酯偶联剂因与中心元素钛相结合的亲水性基团以及亲油性基团的不同而异,总的说来,按其化学结构可分为3类:第一类,单烷氧基类:含有异丙氧基的产品,这类产品耐水性差,主要适用于干燥的颜、填料的处理表面处理,在溶剂型涂料中使用的代表化学式如下:第二类,螯合型:含有氧乙酸螯合基或乙二醇螯合基的产品,这类产品耐水性好,适用于高含水量颜、填料的处理,或在水性涂料中直接使用,代表产品化学式如下:第三类,配位型:是一种在通常的四烷基钛酸酯上附加了亚磷酸酯从而在改进耐水性的同时,又能产生含磷化合物的功能性产品。
代表性产品化学式如下:1.3 钦酸酯偶联剂的偶联机理钛酸酯偶联剂的作用应归结于它对界面的影响,即它能在无机填料和有机聚合物之间形成化学桥键,这种偶联剂的特点是能在填料表面形成单分子层而不会形成多分子层,并且由于其本身的化学结构特点,使钛酸酯偶联剂具有表面改性效果,当有过量偶联剂存在时会导致复合材料体系粘度降低,其聚合物的三官能性能通过酯基转移反应而形成交联。
水溶性钛酸酯偶联剂的合成与应用

13 水 溶 性 钛 酸酯 偶 联 剂 的 制 备 .
I 3 1 焦磷 酸二 辛 酯 的 制备 ..
2. 加料 次 序对 反 应 结 果 的 影 响 3 在 13 2实 验 中 , 须 先 滴 加 乙 二 醇 , 滴 加 .. 必 后 焦磷 酸二 辛酯 ; 后者 分 子 链 较 长 , 一定 的 空 问 因 有
量 , 时改 善物 理性 能 ; 酸 磁 漆 在 贮 存 期 发 生凝 同 醇 胶化时 , 只需 在 4.4 ( 加 仑 ) 料 中加 2 3 56L I 涂 8.5g
上 述 产 品 , 当搅 拌 就 能 使 已凝 胶 化 的磁 漆 恢 复 适
原状 。
2 结 果讨 论
2. 还 原 剂 对 焦磷 酸 二 辛 酯 合 成 反 应 的 影 响 1 反应() 量 放热 , 须 及时扩散 反 应热 , 1大 必 否 则 醇 脱 水 产 生 烯 烃 而 使 产 物 着 色 ; 时 . 氧化 二 同 五 磷与 水 反 应 生 成 磷 酸 , 磷 酸 二 辛 酯 与 水 反 应 又 焦 生成磷酸单辛酯 , 致使 产 物 成 分 复 杂 , 响 产 品 的 影
方法 合成 了一种 水溶 性杖 醯 酯偶联 剂 , 井介 拓 了其在 水性 潦料 中的应 用 。
7
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C e Yi hn n
S N HE I Y T S SAN A P I AT ON OFA rOU D P LC I Qt E STY E TTA I M C P I G A N P I NU OU L N GE T
水 发 生缓 慢 水解 反应 而 使 产 品浑 浊 而 失效 。
13 2 = ( 辛基 焦 磷 酰 氧 基 ) .. 二 乙二 撑 钛 酸 酯 的
钛酸酯偶联剂配方组成,钛酸酯偶联剂生产工艺

钛酸酯偶联剂配方成分分析,生产工艺及技术应用导读:本文详细介绍了钛酸酯偶联剂的研究背景,偶联机理,使用方法等,如需更详细资料,可咨询我们的技术工程师。
禾川化学引进国外配方破译技术,专业从事钛酸酯偶联剂成分分析、配方还原、配方开发,为偶联剂相关企业提供整套技术解决方案一站式服务;一、背景钛酸酯偶联剂是近十年来迅速发展并广泛应用于许多生产领域的一类新颖化工助剂,常见钛酸酯偶联剂有单烷氧基脂肪酸型、磷酸酯型、螯合型和配位体型四类;钛酸酯偶联剂的应用为高分子合成材料的无机填充开辟了新的途径,用钛酸酯偶联剂处理过的无机物是亲水和亲有机物的,它广泛应用于聚烯烃类树脂和合成橡胶等高分子材料中;将钛酸酯偶联剂加入聚合物中可提高材料的冲击强度,填料添加量可达50%以上,且不会发生相分离。
用钛酸酯类偶联剂活化的炭黑、SiO2、CaCO3、金属氧化物添加到热塑性塑料和橡胶中,可降低体系粘度,改善韧性和机械性能。
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有任何配方技术难题,可即刻联系禾川化学技术团队,我们将为企业提供一站式配方技术解决方案!二、钛酸酯偶联剂2.1钛酸酯偶联剂偶联机理钛酸酯偶联剂是由亲水和疏水两种基团组成,通过化学反应和无机颜料、填料表面进行偶联结合并和高分子基料进行交联, 把两种不同性质的物质结合起来, 起桥梁作用, 故亦称为一种“架桥剂”, 它一端亲无机, 另一端亲有机, 在无机填料和有机树脂之间架起一座桥梁。
无机填料经过偶联剂处理后, 表面与偶联剂亲无机一端的化学键作用而达到有机包覆, 紧密地把无机颜料、填料和有机高分子材料连接起来, 充分发挥每个钛酸酯分子的作用, 增加了和有机高分子基料的相容性,降低界面的自由能, 从而有利于粉体聚集体被有机高分子基料所润湿和分散2.2钛酸酯偶联剂使用方法1)混合法:就是把聚合物、填料或颜料及其它助剂和偶联剂直接混合,此法比较简便,不用增加设备和改变原加工工艺,缺点是分散不够理想, 因其它助剂与偶联剂会有竞争反应。
钛酸酯偶联剂TC

主要成份:焦磷酸型单烷氧基类钛酸酯,类似美国KR-38S。
是一种颜料、填料的表面活性剂,具有优良的分散效果和对有机与无机的偶联作用。
具有优良的分散效果和阻燃功效.技术指标:外观: 近无色至微黄粘稠液体。
密度: (GB4472-84) D25 1.050 g/cm3粘度: (GB265-70) 25 400±15% mm2/s闪点: (开口)≥70℃。
折光率: ND25 约1.461PH值: (试纸)2左右适用范围:轻、重质碳酸钙、陶土、硅灰石、滑石、粘土、金属氧化物等填料、颜料。
聚烯轻体系;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:1. 可增加树脂,橡胶加工中的填料量;2. 可提高制品抗阻燃,改进强度;3. 颜料易研磨,工效高,挤出流动性好;4. 可处理橡塑混合填料;5. 可用于浅色,白色制品,色泽更鲜艳。
用途:提高填料在树脂或橡胶中的用量,提高酞菁类颜料在有机相中的分散及防沉,降低无机物在有机物中体系的粘度,提高有机聚合物对金属、玻璃等无机材料的粘结性,具有阻燃、防沉效果、可替代磷酸二氢铵。
可提高涂料的耐水性。
产品本身耐水性较TTS类好,可用于含湿量较高的填充体系,经处理的陶土、高岭土可在橡胶填充中替代部份炭黑。
用量:为颜料或填料总量的0.5-2.0%,推荐用量为1.0%,最佳使用量请实验确定.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。
塑料业用液体石蜡1:1稀释喷洒于高速捏和机中的填料,续搅5-15分钟(视效果)然后投入树脂及其它助剂按原工艺进行.主要成份:化学名称:钛酸四异丙酯;钛酸异丙酯;四异丙氧基钛;别名:中间体化学式:Ti(i-C3H7O)4该产品是一种有机钛螯合物,产品中约含20%左右自由基异丙醇。
类似于美国杜邦公司的TYZOR TE。
钛酸酯偶联剂水解

钛酸酯偶联剂水解钛酸酯偶联剂是一种常见的有机物质,广泛应用于聚合物材料的增强和改性工艺中。
其主要作用是将聚合物分子与无机材料分子进行物理上的"连接",增强聚合物材料与无机材料之间的黏附性和结合力,提高复合材料的强度和耐久性。
然而,钛酸酯偶联剂在使用过程中容易受到水解的影响,特别是在高温、高湿环境下,水解反应的速度更加显著。
水解反应的主要原因是钛酸酯偶联剂中的羟基离子对水分子的亲和力强,易与水分子反应生成氢氧化物和钛酸盐等化合物。
水解反应不仅会影响钛酸酯偶联剂的使用寿命和效果,还会释放出有害的挥发性有机物(VOCs),对环境和人体健康造成潜在威胁。
为了避免水解反应的发生,可以采取以下的措施:1. 选择合适的钛酸酯偶联剂。
不同种类和品牌的钛酸酯偶联剂具有不同的水解性能和使用寿命,需要根据具体的使用环境和要求进行选择。
2. 控制使用条件。
通过控制环境温度、湿度和气压等因素,减少水解反应的可能性,延长钛酸酯偶联剂的使用寿命和提高效果。
3. 选择合适的配比比例。
合理的钛酸酯偶联剂和基材的配比比例可以有效降低水解反应的发生概率,提高复合材料的黏合强度和耐用性。
4. 采用合适的防水解技术。
通过加入缓冲剂、抑制剂、稳定剂等助剂,来抑制钛酸酯偶联剂的水解反应,提高使用效果和寿命。
总之,钛酸酯偶联剂的水解反应是使用过程中需要注意的一个问题,需要选择合适的钛酸酯偶联剂、控制使用条件、选择合适的配比比例和采用防水解技术等措施来避免和解决这个问题。
只有做好了这些措施,才能更好地保障复合材料的质量和使用效果。
钛酸酯偶联剂对包硅铝钛白粉表面的有机改性

由于钛白粉具有独特的物理化学性质和优良的 颜料性能 * 被广泛地应用在涂料、 塑料、 合成纤维、 橡 胶和油墨等行业 5 但未经表面改性的钛白粉颗粒 * 在涂料介质中的分散性较差 * 加之其较强的光化学 活性* 使得其颜料应用性能较差 5 因此* 必须对其进 行改性 5 其表面改性可分为无机改性和有机改性 5 无机改性可提高耐候性 * 常用的改性剂为硅、 铝氧化 物 5 有机改性可有效的改进钛白粉在介质中的 润湿性和分散性* 常用的改性剂为有机胺及其盐 6 8 7 、
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结果与讨论
改性效果
将钛酸酯有机改性前后的 F>?+ 粉末样品分散 到水中* 根据颗粒在水中的沉浮现象* 定性表征颗粒 的疏水特性 5 实验中观察到 * 未经有机改性的 F>?+ 粉末呈现出显著的亲水性 Y 而经钛酸酯改性后的
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王亭杰 ! PGA(>@, Z(K[\]^ A(>@5 \_>K[M’(5 $‘’5 aK " 5 +222G2.G-4 收到初稿 * +222G2/G24 收到修改稿 5 联系人: "; 高等学校博士学科点专项科研基金项目 ! //22288- " 目 ! +//2.224 万方数据
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21 O O年 1月
杭 州师范大 学学 报 ( 自然 科 学 版 )
J un l f a g h uN r l n e s y N tr l c n eE io ) o ra o n z o oma U i ri ( au a S i c dt n H v t e i
在 P VC型材加 工应用 中常使用 大量 的无 机 填料 ( C C ) 由 于 P 如 a O。 , VC与 无 机 填料 极 性 差 异 大 , 相 容性 不好 , 成填 料在 P 造 VC中不易均 匀分 散 , 面粘结 力低 , 界 导致 材料 的综 合力学 性 能降低 . 因此 , 了提 为 高 C C 。的补 强作 用 以及 在 复合材 料 中的分散 性 能 和改 进 C C 填 充 复合 材料 的物理 性 能 , 必要 对 aO a O。 有
博达 集 团公 司 ; 白粉 , 国杜邦 公 司 ; 钛 美 其他 助剂 为市 售工业 级 .
1 2 钛 酸 酯 偶 联 剂 的 合 成 .
反应 分两 步进 行 : 1 采 用传 统 的 Mo r ] 在 一定 温度 下 , 不 同分 子量 的脂肪 醇 聚醚 按一 定 第 步 o 法 , 将
最 终 产 物 分 别 编 号 为 AE T 3 AE 一 , OT 9 AE 一 5 o 一 、 OT 7 AE 一 、 OT 1 .
1 3 Ca . CO 的 表 面 处 理 方 法
干法— —将 硬脂 酸 或偶联 剂 AE OT直接 加 入 预 先加 热 干 燥 过 的 C C 粉 体 中 , 用 高 速搅 拌 机 高 a O。 利 速搅 拌 2 n左 右 , 硬脂 酸或 偶联 剂均 匀分 布在 C C 。 子表 面 , 料 , 0mi 使 aO 粒 放 冷至 室温 , 备用 .
摘
要 : 计 及 合 成 了一 类 新 型 的 钛 酸 酯偶 联剂 A OT, 于 改 性 超 细 C C 系 统 研 究 了 改 性 C C 的 设 E 用 aO , a O。
表面性能以及改性 CC / V a Os P C复 合 体 系 的 综 合 力 学 性 能 , 用 扫 描 电子 显 微 镜 ( E 对 C C 。 P 并 S M) a O / VC复 合 材
第 1 期
焦艳 华 , : 型钛 酸酯偶 联 剂 的应 用研 究 等 新
4 9
配 比与 P O 反 应 即得到 脂肪 醇聚 醚磷 酸 酯 ; 2步 将 所 得脂 肪 醇 聚 醚磷 酸 酯 与 钛 酸异 丙 酯 反 应 即得 最 第
终产 物脂 肪醇 聚醚 基钛 酸酯偶 联 剂. 据脂 肪醇 聚醚 品种 AE 3 AE 一 , O 9 A O一5的不 同将 所得 根 O一 、 O 7 AE 一 、 E 1
V 0 . .1 1 9 N0
Jn 2 0 a . 01
文 章 编 号 : 6 4 2 2 2 1 ) l0 4 — 4 1 7 ~ 3 X( 0 O O 一 0 80
新 型 钛 酸 酯 偶 联 剂 的 应 用 研 究
焦 艳 华 , 志 坚 黄
( 州 师 范 大 学 生物 医药 与健 康 研 究 中心 , 江 杭 州 3 0 1 ) 杭 浙 1 02
收稿 日期 : 0 9 1 _ 7 2 0 — l1 基 金项 目 : 江 省 重 大 科 技 专 项项 目( 0 8 1 0 3 . 浙 20C 26)
作 者 简 介 : 艳华 ( 96 )女 , 焦 17 , 湖北 孝 昌人 , 副研 究 员 , 士 , 博 主要 从事 功 能 性 化合 物 的合 成 及 应用 研 究 . - i yj o zu euc Ema : hi @hn .d .n l a
1 实 验 部 分
1 1 实 验 材 料 与 方 法 .
P VC, 8 0 天津 大 沽化 工 股份 有 限公 司 ; C L 一0 , 龙江 龙 新化 工有 限公 司 ; P 1 5 潍 DG 0 , A R, X 9 1 黑 C E,3 A, 坊 亚星化 学股 份有 限公 司 ; 定剂 GWD 0 8 大连 开米 森化 工产 品有 限公 司 ; a O。轻 质超 细 , 北华博 稳 12 , cc , 河
料 的 微 观 结 构 进 行 了分 析 , 现 以 分 子 量 大 的 AE 一5为 改 性 剂 对 C C 。进 行 表 面 活 化 处 理 , 显 著 改 善 发 OT 1 aO 可
C C 。 P 复 合材 料 的综 合 力 学 性 能 . a O / vC 关 键 词 : 酸 酯 偶 联 剂 ; 酸 钙 ; 面改 性 ; VC异 型 材 钛 碳 表 P 中 图 分 类 号 :T 2 . Q3 5 3 文献标志码 : A
力 开裂 , 成 多重 微裂纹 结构 . 形
文章采用 不 同分子量 的脂 肪醇聚醚作 为柔 性链 型齐 聚物 , 然后 与 P O 2 和钛酸 异丙酯 反 应 , 合成 出一类
脂 肪 醇 聚 醚 钛 酸 酯 偶 联 剂 . 后 用 此 偶 联 剂 处 理 超 细 C C 。研 究 系 列偶 联 剂 对 超 细 C C s 面 的改 性 效果 然 aO , aO 表 及 改性 C C s P C型 材 生 产 中 的应 用 情 况 , 括 添 加 量 的确 定 及 其 对 复 合 材 料 综 合 力 学 性 能 的 影 响 . aO 在 V 包
C C 。 行表 面修饰 或改性 , 其成 为一种 功能 性补强 填充 材料 . C C 。P aO 进 使 在 a O / VC 共 混 材 料 的 增 韧 改 性 的
研究 中 , 人们 发现 C C 与有 机基 体问 的界 面状况 是决定 改性 效果 的关 键 ] 为 了能形 成对 增韧 有 利的 a O。 . 界面状 态 , 常要 求偶联 剂 既与 C C 。 也 与有机 基体 间尽 可能 形 成较 为牢 固的物 理 或化 学粘 结 ; 通 aO 、 同时也 要求界 面层 本身具 有一 定 的柔韧性 , 以利 于缓 冲材料 成 型冷却 时基 体所 产生 的成 型收缩 应力 , 避免 材料应