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钛酸酯偶联剂的作用机理
根据分子结构和填充剂表面的偶联机理,钛酸酯偶联剂一般分为以下四种基本类型:
1.单烷氧基型
该类偶联剂特别适合于不含游离水,只含有化学键合水或物理键合水的干燥填料体系,如碳酸钙、水合氧化铝等。典型品种为三异硬脂酰基钛酸酯(TTs)。也是目前应用最为广泛的一种钛酸酯偶联剂,其偶联机理如下:
2.单烷氧基焦磷酸酯基型
该类偶联剂适合于含湿量较高的填料体系,如陶土、滑石粉等。在这些体系中,除单烷氧基与填料表面的羟基反应形成偶联外,焦磷酸酯基还可以分解形成磷酸酯基,结合一部分水,其偶联机理如下:
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3.鳌合型
该类偶联剂适用于高温填料和含水聚合物体系,如湿法二氧化硅、陶土、滑石粉、硅酸铝、水处理玻璃纤维、炭黑等,在高温体系中,一般的单烷氧基型钛酸酯由于水解稳定性较差,偶联效果不高,而鳌合型钛酸酯具有极好的水解稳定性,适用于在高温下使用。根据鳌合环的不同,这类偶联剂可分为两种基本类型:鳌合100型—鳌合基为氧代乙酰氧基;鳌合200型—鳌合基为二氧乙撑基,它们与填料表面的反应如下:
4.配位体型
该偶联剂是为了避免四价钛酸铝在某些体系中的副反应而研制的,这些反应包括:在聚酯中的酯交换反应;在环氧中与羟基的反应;在聚氨酯中与聚醇或异氰酸酯的反应等。该类偶联剂适用于许多填充体系,其偶联机理与单烷基钛酸酯类似
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