鈦酸酯偶聯(lián)劑最早出現(xiàn)于20 世紀70 年代，1974 年12 月美國Kenrich 石油化學(xué)公司報道了一類新型的偶聯(lián)劑, 它對許多干燥粉體有良好的偶聯(lián)效果。此后加有鈦酸酯偶聯(lián)劑的無機物填充聚烯烴復(fù)合材料相繼問世。近些年, 美國 Kenrich 公司開發(fā)的系列鈦酸酯偶聯(lián)劑得到廣泛應(yīng)用。用鈦酸酯偶聯(lián)劑活化的炭黑、SiO2、CaCO3、金屬氧化物添加到熱塑性塑料和橡膠中可降低體系粘度, 改善韌性和機械性能。目前鈦酸酯偶聯(lián)劑已成為復(fù)合材料不可缺少的原料之一。

接下來小編給大家解釋下鈦酸酯偶聯(lián)劑是如何具有這些功能的。

1.結(jié)構(gòu)

鈦酸酯偶聯(lián)劑按其化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為4 類:單烷氧基型、單烷基焦磷酸酯型、螯合型和配位體型。鈦酸酯偶聯(lián)劑的分子式為:（RO )_m Ti ( OX-R-Y)_n，其分子結(jié)構(gòu)決定了它具有多種功能，其功能分別為：

①（RO )_m：通過R 基與無機填料表面的羥基反應(yīng), 形成偶聯(lián)劑的單分子層, 從而起化學(xué)偶聯(lián)作用。填料界面上的水和自由質(zhì)子(H⁺)是與偶聯(lián)劑起作用的反應(yīng)點。

② （O┈）：能發(fā)生各種類型的酯基轉(zhuǎn)化反應(yīng),由此可使鈦酸酯偶聯(lián)劑與聚合物及填料產(chǎn)生交聯(lián), 同時還可與環(huán)氧樹脂中的羥基發(fā)生酯化反應(yīng)。

③X：是與鈦氧鍵連接的原子團, 或稱粘合基團, 決定著鈦酸酯偶聯(lián)劑的特性。這些基團有烷氧基、羧基、硫酰氧基、磷氧基、亞磷酰氧基、焦磷酰氧基等。

④R：是鈦酸酯偶聯(lián)劑分子中的長鏈部分, 主要是保證與聚合物分子的纏結(jié)作用和混溶性, 提高材料的沖擊強度, 降低填料的表面能, 使體系的粘度顯著降低, 并具有良好的潤滑性和流變性能。

⑤Y：是鈦酸酯偶聯(lián)劑進行交聯(lián)的官能團, 有不飽和雙鍵基團、氨基、羥基等。

⑥n：反映了鈦酸酯偶聯(lián)劑分子含有的官能團數(shù)，可以為1～3。

2.結(jié)構(gòu)決定應(yīng)用

①在填充塑料中, 可活化填料, 提高填充量, 減少樹脂用量, 降低制品成本, 改善加工性能, 增加制品光澤, 提高質(zhì)量。

②在橡膠中, 用其改性的填料能起補強作用, 減少橡膠用量和防老劑用量, 提高制品耐磨強度和抗老化能力, 和制品的表面光澤。

③能增大顏料、填料在涂料中的添加量, 提高分散性能；有防沉淀效果, 可防止顏色發(fā)花；能提高漆膜強度, 使其色澤鮮艷。此外, 還有催干特性, 使烘烤溫度降低和烘烤時間縮短。

④應(yīng)用在涂料行業(yè)，可以改進涂料的防腐蝕性，防止涂料的凝膠化。

⑤應(yīng)用在造紙行業(yè)，可以提高碳酸鈣或滑石粉的分散性，大大減少流失損耗，顯著改善紙的印刷性能。

⑥提高壓裂液的成膠性能、耐熱溫度和井下滲透性能, 顯著提高石油采收率。

⑦顯著改善磁粉分散性, 增強其與載體的親和性, 提高充填量, 增大磁密度, 提高磁信號。

⑧應(yīng)用于粘結(jié)劑中，可以增強粘結(jié)力等

3. 小結(jié)

總之，由于鈦的特殊結(jié)構(gòu)，因而有多種獨特的功能。世界各國都在積極開展鈦的應(yīng)用研究，鈦是在地殼中分布量占第四位的金屬元素，我國儲量豐富，所以開展有機鈦化合物的研制與應(yīng)用是當前國際上的發(fā)展方向，其應(yīng)用范圍之廣闊，效果之顯著，對我國化學(xué)工業(yè)的發(fā)展以及提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，提高效益，均有重要意義。

參考文獻

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粉體圈：華子