偶联剂的种类特点及应用
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。
偶联剂的种类特色及应用
偶联剂的种类、特点及应用偶联剂是一种重要的、应用领域日渐广泛的处理剂,主要用作高分子复合材料的助剂。
偶联剂分子结构的最大特点是分子中含有化学性质不同的两个基团,一个是亲无机物的基团,易与无机物表面起化学反应;另一个是亲有机物的基团,能与合成树脂或其它聚合物发生化学反应或生成氢键溶于其中。
因此偶联剂被称作“分子桥”,用以改善无机物与有机物之间的界面作用,从而大大提高复合材料的性能,如物理性能、电性能、热性能、光性能等。
偶联剂用于橡胶工业中,可提高轮胎、胶板、胶管、胶鞋等产品的耐磨性和耐老化性能,并且能减小NR用量,从而降低成本。
偶联剂的种类繁多,主要有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂、铬络合物及其它高级脂肪酸、醇、酯的偶联剂等,目前应用范围最广的是硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂。
1 硅烷偶联剂硅烷偶联剂是人们研究最早、应用最早的偶联剂。
由于其独特的性能及新产品的不断问世,使其应用领域逐渐扩大,已成为有机硅工业的重要分支。
它是近年来发展较快的一类有机硅产品,其品种繁多,结构新颖,仅已知结构的产品就有百余种。
1945年前后由美国联碳(UC)和道康宁(DOW CORNING)等公司开发和公布了一系列具有典型结构的硅烷偶联剂; 1955年又由UC公司首次提出了含氨基的硅烷偶联剂;从1959年开始陆续出现了一系列改性氨基硅烷偶联剂;20世纪60年代初期出现的含过氧基硅烷偶联剂和60年代末期出现的具有重氮和叠氮结构的硅烷偶联剂,又大大丰富了硅烷偶联剂的品种。
近几十年来,随着玻璃纤维增强塑料的发展,促进了各种偶联剂的研究与开发。
改性氨基硅烷偶联剂、过氧基硅烷偶联剂和叠氮基硅烷偶联剂的合成与应用就是这一时期的主要成果。
我国于20世纪60年代中期开始研制硅烷偶联剂。
首先由中国科学院化学研究所开始研制Γ官能团硅烷偶联剂,南京大学也同时开始研制Α官能团硅烷偶联剂。
1.1 结构和作用机理硅烷偶联剂的通式为RNSIX(4-N),式中R为非水解的、可与高分子聚合物结合的有机官能团。
偶联剂的分类与用途小结
偶联剂的分类与用途小结偶联剂是一种常用的化学添加剂，可用于纺织、染料、皮革、医药、农药等各个领域。
根据具体的化学结构和功能，偶联剂可以分为缩聚型偶联剂、螯合型偶联剂和活性型偶联剂。
缩聚型偶联剂是通过与纤维材料中的活性基团反应而与其发生缩聚，从而形成偶联的化学键。
常见的缩聚型偶联剂有氨基硅烷、异氰酸酯和间苯二酚等。
它们可以增强纤维材料与染料、功能性涂层之间的结合力，提高纤维材料的色牢度、耐久性和抗污性能。
此外，缩聚型偶联剂还可以用于改善纤维材料的润湿性和提高染料的上染率。
螯合型偶联剂是通过与杂质或金属离子形成螯合络合物，从而抑制其对纤维材料的不良影响。
常见的螯合型偶联剂有胺类、羧酸类和两性电解质等。
它们可以与金属离子结合形成稳定的络合物，防止纤维材料的变色、劣化和腐蚀。
此外，螯合型偶联剂还可以用于纺织品的柔顺和抗静电处理，以及皮革和纸张的鞣制和稳定。
活性型偶联剂是通过与纤维材料表面的活性基团发生化学反应，从而与其形成共价键。
常见的活性型偶联剂有异氰酸酯、醇酯和醛基等。
它们可以使纤维材料表面具有亲水性和吸附性，提高染料和功能性分子在纤维材料上的分散和吸附效果。
此外，活性型偶联剂还可以用于纤维材料的防水、防油和抗静电处理。
总的来说，偶联剂在纺织、染料、皮革、医药、农药等领域中具有广泛的应用。
它们可以通过与纤维材料表面发生化学反应来改善纤维材料的性能，并增强纤维材料与染料、功能性涂层之间的结合力。
偶联剂的分类与用途的综述可以帮助我们更好地理解和应用这些化学添加剂，以满足不同领域的需求。
简述偶联剂的化学结构及作用
简述偶联剂的化学结构及作用全文共四篇示例，供您参考第一篇示例：偶联剂是一类广泛应用于化工领域的化学品，具有重要的作用。
它们常用于涂料、油墨、塑料等行业，能够有效地改善产品的质地和性能。
在这篇文章中，我们将简要介绍偶联剂的化学结构及作用。
偶联剂，又称作亲合剂或粘合剂，是一种能够在有机与无机材料之间建立化学键的化合物。
它们通常含有两个或多个活性基团，使其能够同时与有机物和无机物发生化学反应。
偶联剂的化学结构主要分为两大类：有机偶联剂和无机偶联剂。
有机偶联剂的典型结构包括硅烷基、氨基、羟基、酰胺基等。
这些基团能够与有机物和无机物表面的官能团发生化学反应，形成有机-无机键合，从而增强材料的附着力和耐久性。
无机偶联剂则通常是金属盐类，如铬酸盐、锡酸盐等，它们通过与无机表面形成化学键来实现偶联效果。
偶联剂在化工领域中发挥着重要作用。
它们能够改善涂料、油墨、塑料等材料的附着力和耐久性，提高产品的质量和性能；偶联剂还可以使得颜料和填料更好地分散和稳定，提高产品的色彩和光泽度；偶联剂还能够调节产品的流变性能，改善生产工艺和产品加工性能，在制备过程中起到重要辅助作用。
需要指出的是，偶联剂的使用需要严格控制其剂量和反应条件，以免对产品的质量产生负面影响。
在一些特定应用场合，偶联剂的残留物可能会对人体健康和环境造成潜在风险，因此在生产和使用过程中必须遵循相关的安全规范和法规。
偶联剂作为一种重要的化工助剂，在涂料、油墨、塑料等领域具有广泛的应用前景。
通过合理选择和使用偶联剂，可以有效地改善产品的性能和质量，满足市场需求，促进相关行业的发展和进步。
希望今后在偶联剂的研究和应用中，能够不断提高技术水平，推动偶联剂领域的创新与发展。
第二篇示例：偶联剂是一类广泛应用于化工领域的化学品，其化学结构和作用对于各种行业都具有重要意义。
本文将简要介绍偶联剂的化学结构及其作用。
偶联剂是一类分子中带有两个或更多活性基位点的化合物，其主要作用是在不同分子或不同部分之间形成化学键以达到连接或交联的目的。
(完整版)偶联剂
缩合
硅烷偶联剂 ➢ 水解条件 ➢ 三烷氧基硅烷与水的作用是偶联作用的基础，大部分硅
烷经水解后为水溶性的，因此常用水作稀释剂配成溶液 使用。 ➢ 溶液的pH值对其稳定有很大影响。一般来讲，酸性和碱 性都能促进水解。
硅烷偶联剂-水解条件
➢ 常用的酸有盐酸、醋酸、月桂酸等。但在调节酸碱性促进水 解的同时，也促进了硅醇之间的相互缩合，形成没有活性的 聚合物。分子量大的缩合物不溶于水，易从溶液中析出。对 于水解产物易缩合的硅烷应在使用前配置其水溶液。
常见偶联剂-KH550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷 ) ➢ 溶解性：可溶于有机溶剂，但丙酮、四氯化碳不适宜作
释剂；可溶于水。在水中水解，呈碱性。 ➢ 主要应用于矿物填充的酚醛、聚酯、环氧、聚酰胺、碳
酸酯等热塑性和热固体树脂，能大幅度提高增强塑料的 干湿态抗弯强度、抗压强度、剪切强度等物理力学性能 和湿态电气性能，并改善填料在聚合物中的润湿性和分 散性。
偶联剂-分类 ➢ 偶联剂按其化学结构可分为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、
锆酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂( 铝-锆酸 酯、铝钛复合偶联剂)、稀土偶联剂、含磷偶联剂、含 硼偶联剂等。在橡胶工业中最常用的是硅烷、钛酸酯和 铝酸酯偶联剂。
➢ 其中，硅烷偶联剂是人们研究最早、应用最早的偶联剂。
➢ 钛酸酯偶联剂最早出现于20世纪70年代，它对许多干燥 粉体有良好的偶联效果。
钛酸酯偶联剂
➢ R’是钛酸酯偶联剂分子中的长链部分，主要是保证与聚合 物分子的缠结作用和混溶性，提高材料的冲击强度，降低 填料的表面能，使体系的黏度显著降低，并具有良好的润 滑性和流变性能。
➢ Y是钛酸酯偶联剂进行交联的官能团，有不饱和双键基团、 氨基、羟基等。
钛酸酯偶联剂-单烷氧基钛酸酯 ➢ 单烷氧基可与填料表面上的羟基氢原子反应，形成化学
偶联剂的种类和特点及应用
偶联剂的种类和特点及应用偶联剂是指一类用于印染、造纸、水处理等领域的化工助剂，主要用于改善物质间的附着力，增强染料与纤维之间的相互作用，从而实现染色、粘合、防水和增强等效果。
下面将介绍几种常见的偶联剂的种类、特点和应用。
1.染料偶联剂染料偶联剂是一种能够帮助染料吸附到纤维上的化学品。
它们可以分为阳离子型、阴离子型和非离子型偶联剂。
阳离子型偶联剂常用于染色棉、羊毛等柔软纤维，而阴离子型偶联剂常用于染色涤纶、锦纶等合成纤维。
这些偶联剂可以提高染料在纤维上的附着力，增强染色的牢度和亮度。
2.粘合剂偶联剂粘合剂偶联剂是一种常用于纸张和纤维板等制品中的偶联剂。
它们可以在纤维表面形成一层均匀的涂层，提高纤维之间的附着力，增强材料的强度和耐久性。
粘合剂偶联剂具有良好的流动性和可溶性，能够提高产品的加工性能和终极性能。
3.防水偶联剂防水偶联剂主要用于纺织品、皮革和纸张等材料的防水处理。
它们可以在材料表面形成一层微细的涂层，防止水分渗透，并提高材料的防水性能和耐久性。
防水偶联剂可以广泛应用于户外服装、帐篷、雨伞、鞋子和包包等产品。
4.加强剂偶联剂加强剂偶联剂是一种常用于增强材料强度和耐久性的化学品。
它们可以在纤维表面形成一种保护性涂层，防止材料受到外部环境的损伤，并提高材料的耐磨性和抗拉强度。
加强剂偶联剂常用于橡胶制品、塑料制品和纤维增强材料等领域。
除了上述常见的种类外，偶联剂还可以根据不同的底材和应用领域进行特殊设计和定制。
例如，在水处理领域，偶联剂被用作一种能够将悬浮物和杂质结合在一起，形成沉淀物并提高水质净化效果的化学品。
总之，偶联剂作为重要的化工助剂，在印染、造纸、水处理等领域发挥着重要作用。
不同类型的偶联剂具有不同的特点和应用，可以根据具体需求选择合适的产品。
随着科技的不断进步，偶联剂的种类和应用还将不断发展和创新，为各行各业提供更好的解决方案。
偶联剂的种类和特点及应用_郭云亮
团 , 因此既能与无机物中的羟基反应 , 又能与有机 物中的长分子链相互作用起到偶联的功效 , 其作 用机理大致分以下 3 步 :
(1)X 基水解为羟基 ; (2)羟基与无机物表面存在的羟基生成氢键 或脱水成醚键[ 4] ; (3)R 基与有机物相结合 。 1.2 应用 在使用硅烷偶联剂时 , 为获得较佳的效果 , 需 对每一个特定的应用场合进行试验预选 。表 1 示 出了根据一般规律及试验经验所归纳的不同材料
2 钛酸酯偶联剂 钛酸酯偶联剂最早出现于 20 世纪 70 年代 。
1974 年 12 月美国 Kenrich 石油化学公司报道了 一类新型的偶联剂 , 它对许多干燥粉体有良好的 偶联效果 。此后加有钛酸酯偶联剂的无机物填充 聚烯烃复合材料相继问世 。目前钛酸酯偶联剂已 成为复合材料不可缺少的原料之一 。 2.1 结构和作用机理
阳离子烃基、过氧化烃基
聚丙烯(PP) 链烯基 、丙烯酰氧烃基、阳离子烃基 、过氧化烃基
聚苯乙
烯(PS)
氯烃基 、环氧烃基 、丙烯酰氧烃基
P VC
氨烃基 、环氧烃基 、多硫烃基
橡胶
IIR
氨烃基 、环氧烃基
EP R
பைடு நூலகம்
氨烃基 、环氧烃基 、丙烯酰氧烃基 、多硫烃基
SBR
环氧烃基 、多硫烃基
以上是单分子层理论 , 还有化学键理论 、浸润 效应和表面能理论 、可变形层理论 、约束层理论 、 酸-碱反应理论等 。 钛酸酯偶联剂的作用机理较 为复杂 , 到目前为止人们已进行了相当多的研究 , 提出了多种理论 , 但至今尚无完整统一的认识 。 2.2 应用
钛酸酯偶联剂的预处理法有两种 :①溶剂浆 液处理法 , 即将钛酸酯偶联剂溶于大量溶剂中 , 与 无机填料接触 , 然后蒸去溶剂 ;②水相浆料处理 法 , 即采用均化器或乳化剂将钛酸酯偶联剂强制 乳化于水中 , 或者先将钛酸酯偶联剂与胺反应 , 使 之生成水溶性盐后 , 再溶解于水中处理填料 。
偶联剂种类
偶联剂种类1. 引言在化学领域中，偶联剂是一类用于连接两个或多个分子的化合物。
偶联剂的种类繁多，它们可用于合成小分子化合物、聚合物以及表面修饰等领域。
本文将介绍几种常见的偶联剂及其应用。
2. 二硫苯乙酸（DSS）二硫苯乙酸（DSS）是一种常见的偶联剂，它具有二硫化合物的特性。
其结构中含有两个硫原子，使得它能够与含有双键或烯烃基团的化合物发生偶联反应。
DSS通常被用于合成含硫醇的有机化合物，并广泛应用于多肽合成、荧光标记以及杂化化学反应等领域。
3. EDCEDC（1-乙基-3-二甲基氨基丙烷碳二亚胺）是一种常用的偶联剂，用于将羧酸与氨基化合物偶联。
其机理是通过活化羧酸，生成具有反应活性的中间体，然后与氨基化合物发生缩合反应。
EDC广泛应用于多肽合成、寡核苷酸合成以及荧光染料的偶联等领域。
4. NHSNHS（N-羟基琥珀酰亚胺）是一种常用的偶联剂，常与EDC配对使用。
EDC将羧酸活化后，NHS能够与活化羧酸快速反应，生成稳定的N-羟基琥珀酰胺中间体。
NHS可用于将氨基化合物与羧酸偶联，常用于蛋白质修饰、抗体标记以及药物合成等领域。
5. 光敏偶联剂光敏偶联剂是一类能够受到特定波长光照射后发生偶联反应的化合物。
光敏偶联剂包括光敏羧酸（PAA）、光敏硝基苯酚（PNB）及光敏双亚硝基苯酚（PANB）等。
它们常用于光化学合成、光控释放以及光敏修饰等领域。
光敏偶联剂具有响应灵敏、反应速率快的特点，因此在生物医学领域有着广泛的应用前景。
6. 双功能偶联剂双功能偶联剂是一类既具有偶联功能又具有其他特殊功能的化合物。
例如，带电荷的双功能偶联剂可以用于电化学阵列的构建；磁性双功能偶联剂可以用于磁性纳米颗粒的制备。
双功能偶联剂的引入，不仅可以实现分子的偶联，还能为分子赋予新的性质和功能，扩展了其应用领域和潜力。
7. 总结本文简要介绍了几种常见的偶联剂种类及其应用领域。
选择合适的偶联剂对于分子合成、药物研发等领域的研究具有重要意义。
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偶联剂的种类特点及应用
偶联剂是一类用于改善纤维染色和印刷的化学品，它们能够与纤维表
面形成化学键，并将染料牢固地结合到纤维上。
偶联剂的种类繁多，不同
的偶联剂适用于不同类型的纤维和染料。
下面将介绍几种常见的偶联剂的
种类、特点及应用。
1.偶联剂EG（环氧偶联剂）：环氧偶联剂是最常用的偶联剂之一，
它的主要特点是具有良好的耐洗牢度和耐光性。
环氧偶联剂能够与纤维表
面形成稳定的环氧结构，使染料牢固地结合到纤维上。
此外，环氧偶联剂
还具有优异的耐酸碱性能和耐高温性能，适用于各种纤维的染色和印花。
在纺织行业中，环氧偶联剂常用于丝绸、尼龙等合成纤维的染色和印花工
艺中。
2.偶联剂KH（硅烷偶联剂）：硅烷偶联剂是一类短链有机硅化合物，具有良好的亲水性和涂敷性能。
硅烷偶联剂能够与纤维表面形成化学键，
并且可以使纤维表面产生亲水性改善纤维的润湿性能。
此外，硅烷偶联剂
还可以增强纤维的耐腐蚀性能和耐热性能，提高纤维的机械强度。
由于硅
烷偶联剂具有优异的耐候性和抗污染性能，所以在户外纺织品和工业纺织
品中得到广泛应用。
3.偶联剂AM（氨基甲酸酯偶联剂）：氨基甲酸酯偶联剂是一类含氨
基和甲酸酯基的有机化合物，具有很好的界面活性和胶黏性。
氨基甲酸酯
偶联剂能够与纤维表面形成胶体颗粒，增加染料与纤维之间的粘附力。
此外，氨基甲酸酯偶联剂还具有良好的稳定性和耐酸碱性能，能够有效抑制
染料的渗漏，提高染色的均匀度和色牢度。
在纺织印染行业中，氨基甲酸
酯偶联剂常用于棉纤维和麻纤维的染色工艺中。
4.偶联剂GA（缩醛偶联剂）：缩醛偶联剂是一类含缩醛基团的有机化合物，具有良好的酸碱稳定性和热稳定性。
缩醛偶联剂能够与纤维表面形成缩醛键，并将染料牢固地结合到纤维上。
此外，缩醛偶联剂还可以增加染料与纤维之间的反应活性，提高染色的效果和速度。
在化纤和醋酸纤维的染色和印花中，缩醛偶联剂常用于增加染料的亲和力和牢固度。
总之，偶联剂是一类重要的化学品，对于改善纤维染色和印花的效果起到关键作用。
不同种类的偶联剂具有不同的特点和应用，选择合适的偶联剂能够提高染料的附着力、牢固度和耐久性。
随着纺织技术的不断发展和创新，偶联剂在纺织工业中的应用前景也将更加广阔。