偶联剂的种类和特点及应用

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第九章偶联剂.

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。

偶联剂的种类和特点及应用[资料]

偶联剂的种类和特点及应用[资料]

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(DowCorning)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]。

偶联剂在口腔临床中的应用及研究现状

偶联剂在口腔临床中的应用及研究现状

偶联剂在口腔临床中的应用及研究现状引言偶联剂是一类在口腔临床中应用广泛的化合物,它们具有将其他化合物或材料连接在一起的功能。

在口腔领域,偶联剂可以用于固定修复体、树脂充填物、牙齿表面涂层等方面,具有重要的应用价值。

随着口腔医学的不断发展,对偶联剂的研究也在不断深入,为口腔临床提供了新的技术和方法。

本文将对偶联剂在口腔临床中的应用及研究现状做一综述。

偶联剂的分类及特点偶联剂是一类具有两种或两种以上官能团的化合物,其中一种官能团与某一物质发生共价键结合,另一种官能团与另一物质发生共价键结合,从而将两者连接在一起。

根据其化学结构和功能特点,偶联剂可以分为不同的类型,如单体型偶联剂、接枝型偶联剂、引发剂等。

不同类型的偶联剂具有不同的特点和应用范围,可以根据具体需要进行选择和应用。

在口腔临床中,偶联剂主要用于固定修复体和树脂充填物的制备。

在固定修复体中,偶联剂可以起到连接金属基材和修复体材料的作用,增强其附着力和稳定性。

在树脂充填物中,偶联剂可以用于改善树脂与牙体组织的结合力,提高充填物的耐久性和稳定性。

偶联剂还可以用于牙齿表面的涂层,增强其耐腐蚀性和抗磨损性,提高其临床效果和使用寿命。

偶联剂在口腔临床中的应用固定修复体:在口腔修复领域,金属陶瓷修复体是一种常见的修复方式。

偶联剂可以将金属基材和陶瓷修复体牢固地连接在一起,增强其结合力和稳定性。

目前,常用的偶联剂有氟化铝钾、硅烷偶联剂等,它们可以在金属基材和陶瓷修复体之间形成坚固的化学键,确保修复体的稳固性和牢固性。

树脂充填物:树脂充填物是一种常见的牙体修复材料,具有良好的美容效果和耐腐蚀性。

由于牙体结构的复杂性和活动性,树脂充填物在牙体内的固定和稳定性较差。

偶联剂的应用可以改善树脂与牙体组织的结合力,提高充填物的耐久性和稳定性。

目前,常用的偶联剂有3-甲基丙烯酰氧基丙三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙三甲氧基硅烷等,它们可以与树脂基材发生化学反应,增强其黏附力和耐久性,使其更好地适应牙体组织的形态和功能。

偶联剂的种类特色及应用

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

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。

偶联剂的作用和发展

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。

(完整版)偶联剂

(完整版)偶联剂
H2O
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。

偶联剂的种类特点及应用

偶联剂的种类特点及应用

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。

偶联剂种类

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。

偶联剂作用

偶联剂作用

偶联剂作用偶联剂是一种化学品,常用于染料、颜料、橡胶、塑料等领域中,起到增加产品颜色鲜艳度并增强产品牢度的作用。

偶联剂可以将染料或颜料与物质表面结合在一起,这样可以增加色素的附着力并提高产品的耐久性。

偶联剂的主要作用是通过分子间的键合作用将染料或颜料与物质表面结合在一起。

例如,在染料的染色过程中,染料分子首先与偶联剂分子发生化学反应,形成染料偶联物。

然后,染料偶联物与物质表面形成键合,将染料固定在物质表面上。

这样,染料与物质表面结合紧密,降低了染料在洗涤或使用过程中的脱落和褪色的可能性。

偶联剂还可以增强产品的牢度,提高产品的耐用性。

由于偶联剂能将染料或颜料固定在物质表面上,使其不易脱落或褪色,所以产品可以经受更多的洗涤或使用,而不会出现颜色变淡或褪色的情况。

这对于服装、家纺、塑料制品等需要经常洗涤或使用的产品来说,具有重要的意义。

此外,偶联剂还可以改善染料或颜料在产品中的分散性和分散稳定性。

染料或颜料粒子在产品中容易发生团聚现象,影响产品的色彩效果。

偶联剂能够使染料或颜料形成均匀的分散状态,并防止其团聚,从而提高了产品的色彩均匀度和色彩稳定性。

值得注意的是,由于偶联剂具有较强的颜色修饰能力,所以在使用时需要控制好用量,以免产生色彩不自然或过度浓烈。

同时,偶联剂的选择也需根据具体产品的要求和使用环境来确定,以确保达到最佳的效果。

总之,偶联剂在染料、颜料、橡胶、塑料等领域中发挥着重要的作用。

它能够将染料或颜料与物质表面结合在一起,提高产品的色彩效果和牢度,改善染料或颜料的分散性和色彩稳定性。

在使用过程中,需要注意控制好用量和选择合适的偶联剂,以便达到最佳的效果。

a171偶联剂水解方程式

a171偶联剂水解方程式

a171偶联剂水解方程式
摘要:
1.偶联剂的概述
2.偶联剂的种类
3.偶联剂水解方程式的概念
4.a171 偶联剂的性质和应用
5.a171 偶联剂水解方程式的写法
正文:
一、偶联剂的概述
偶联剂是一种有机化合物,具有两个或多个可反应的基团,能在两个分子之间形成共价键,从而使它们连接起来。

在化学、材料科学等领域中,偶联剂被广泛应用于制备高性能复合材料、涂料、粘合剂等。

二、偶联剂的种类
根据偶联剂的结构和性能,偶联剂可分为以下几类:
1.硅烷偶联剂:如三甲氧基硅丙烯酸酯等。

2.钛酸酯偶联剂:如四丁氧基钛酸酯等。

3.铝酸酯偶联剂:如三乙氧基铝酸酯等。

4.其他偶联剂:如有机锌、有机锆等。

三、偶联剂水解方程式的概念
偶联剂水解方程式是指偶联剂在水中发生水解反应的化学方程式。

水解反应通常会使偶联剂的活性降低或失活,因此在实际应用中,需要研究偶联剂的
水解行为,选择适合的偶联剂和添加适当的稳定剂以提高产品性能。

四、a171 偶联剂的性质和应用
a171 偶联剂是一种硅烷偶联剂,化学名为三甲氧基硅丙烯酸酯。

它具有以下特点:
1.良好的水解稳定性;
2.高的反应活性;
3.与多种基材具有良好的粘附性;
4.广泛应用于玻璃纤维、矿物填料、涂料等领域。

五、a171 偶联剂水解方程式的写法
a171 偶联剂在水中发生水解反应,生成硅醇和甲酸。

偶联剂的种类特点及应用

偶联剂的种类特点及应用

偶联剂的种类特点及应用偶联剂是一类常用的有机化学品,广泛应用于染料、医药、橡胶、塑料等行业。

它们具有使染料分子与纤维或其他物质间产生化学键合的作用,从而将染料牢固地固定在材料表面的功能。

下面是几种常见的偶联剂以及它们的特点和应用:1.氨基偶联剂:氨基偶联剂是一种具有氨基官能团的有机化合物,它们能够与纤维表面上的一些活性基团(如羧基、酮基、羟基等)发生反应,形成牢固的偶联键。

氨基偶联剂具有较强的反应活性,可以在中性或微酸性条件下发挥良好的偶联效果。

在染料工业中,氨基偶联剂常用于染料与纤维间的偶联反应,提高染料的附着力和耐光、耐洗性能。

2.硅偶联剂:硅偶联剂是一类具有硅氢键或硅氧键的化合物,它们可以与无机材料(如玻璃、金属等)或有机材料(如橡胶、塑料等)发生化学结合,形成硅键,从而增加材料的表面活性和附着力。

硅偶联剂在涂料工业中常用于改善涂料对基材的粘附性能,提高涂层的耐候性和耐腐蚀性。

3.磷酸偶联剂:磷酸偶联剂是一类具有磷酸官能团的有机化合物,它们能够与金属表面上的氧化物或羟基发生反应,形成磷酸盐键,并在金属和有机物之间建立起良好的偶联效果。

磷酸偶联剂在涂料、橡胶等行业中常用于增强产品的粘附性、耐候性和抗氧化性能。

4.羧酸偶联剂:羧酸偶联剂是一类具有羧酸官能团的有机化合物,它们能够与纤维表面上的氨基或羟基反应,形成酯键或酰胺键,并将染料或其他有机物牢固地固定在纤维表面上。

羧酸偶联剂在染料工业中广泛应用,可以提高染色的牢固度和耐洗性。

以上所述只是几种常见的偶联剂种类,还有其他很多种类的偶联剂,如醛类偶联剂、异氰酸酯偶联剂、硫化物偶联剂等。

每种偶联剂都有其特定的化学性质和应用领域,可以根据具体的需求选择合适的偶联剂进行使用。

需要注意的是,在使用偶联剂时要控制好反应条件,以避免偶联剂的过量使用或反应过程中引发副反应。

此外,偶联剂的选择也需要根据具体的材料和工艺要求,进行系统的测试和研究,以获得最佳的偶联效果。

偶联剂的种类特点及应用

偶联剂的种类特点及应用

偶联剂的种类特点及应用偶联剂是一类能够在染料分子中引入长碳链或含有活性金属原子的有机功能团的化合物。

它们在染料分子中的引入可以改变染料的染色性能、增强染料与纺织品的亲和力,并使染料分子更加稳定。

下面将介绍常见的几种偶联剂及其特点和应用。

1.二甲酰胺类偶联剂:二甲酰胺类偶联剂是应用最广泛的一类偶联剂。

它们能够将染料分子与纤维中的胺基或氨基结合,形成偶联物,从而增加染料与纤维的结合力和耐久性,并提高染色效果。

这类偶联剂具有较强的亲和性和对多种类型纤维的广泛适用性,因此广泛用于维纶、尼龙、丙纶、腈纶等合成纤维的染色。

2.重氮化合物类偶联剂:重氮化合物类偶联剂是指含有重氮基团的化合物。

它们主要通过与纤维中的酚类、芳香胺类等位点发生偶联反应,形成偶联物。

重氮化合物类偶联剂具有强大的亲和性和亲水性能,能够在染料分子中引入极性或离子性基团,从而提高染料的溶解性和亲水性,改善染料与纺织品间的亲和力,适用于棉纤维、麻纤维等天然纤维的染色。

3.金属络合物类偶联剂:金属络合物类偶联剂是指含有活性金属原子的化合物,如铜、铁等。

它们能够与染料分子中的可配位基团形成金属络合物,从而增强染料与纤维的结合力和耐久性。

金属络合物类偶联剂具有很强的亲和性和对多种类型纤维的广泛适用性,能够提高染料的溶解度和稳定性,并改善染色效果。

常用于棉纤维、涤纶、镍铜纤维等的染色。

4.硅涂覆剂:硅涂覆剂是一类含有有机硅结构的化合物。

它们能够在染料分子表面形成一层薄膜,增加染料与纺织品间的亲和力和染料的稳定性,从而实现染料的均匀染色和耐久性。

硅涂覆剂常用于织物的抗污、防水和抗晒等特殊染整处理中。

总的来说,不同类型的偶联剂在染料分子中的引入能够增强染料与纤维的结合力和耐久性,改善染色效果和稳定性,增加染料的溶解度和亲水性,从而提高染色的均匀性和色牢度。

它们在纺织品染色、印花和织物处理等方面均有广泛应用。

偶联剂

偶联剂
钛酸酯偶联剂最早出现于20世纪70。
硅烷偶联剂
化学结构式: RnSiX4-n
R为非水解的、可与高分子聚合物结合的有机官能
团。可为:甲基、乙烯基、氨基、环氧基、巯基、
丙烯酰氧丙基等。
X为可水解基团,遇水溶液、空气中的水分或无机
物表面吸附的水分均可引起水解,与无机物表面
填充体系。
其他类型偶联剂-有机铬类偶联剂 由不饱和有机酸与三价铬原子形成配价型金属络合物。 在玻璃纤维增强塑料中,具有较好的使用效果。

有机铬偶联剂成本低,但品种单调,适用范围和偶联效
果不及硅烷偶联剂和钛酸酯类偶联剂,更主要的原因是
铬离子毒性及由此带来的环境污染问题,导致目前的用
量在逐渐减少。
KH560(γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷 )
CH2-CHCH2OC3H6Si(OCH3)3
溶解性:溶于水,同时发生水解反应,水解反应放出甲醇。 溶于醇、丙酮和在5%以下的正常使用水平溶于大多数脂肪族
O
酯。
KH-560是一种含环氧基的偶联剂,用于多硫化物和聚氨酯的
嵌缝胶和密封胶,用于环氧树脂的胶粘剂、填充型或增强型
偶联剂的选用原则
偶联剂加入量。硅烷偶联剂的用量可为填料的1%左右; 钛酸酸类用量一般为填料的0.25~2%。 一些表面活性剂会影响钛酸酯偶联剂用的发挥,如HSt 等,因此它们必须在填料、偶联剂、树脂充分混合后加 入。
大多数钛酸酯类偶联剂易与酯类增塑剂发生酯交换反应, 因此,此类偶联剂需待偶联剂加入后方可加入。
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

偶联剂什么用途

偶联剂什么用途

偶联剂什么用途偶联剂是一种在化学、材料科学和生物科学中广泛应用的化学品。

它们以其独特的性质和功能被用于各种不同的领域和应用。

下面将详细介绍偶联剂的用途:1. 表面活性剂偶联剂通常具有两个亲水基团和一个疏水基团,这使得它们能够在不同相之间降低界面张力,并促进这些相之间的混合。

这种性质使得偶联剂成为一种重要的表面活性剂。

例如,偶联剂可以用作洗涤剂、乳化剂和湿润剂。

它们能够在水和油之间形成胶束,有效地清洁和分散油污。

2. 涂料和油墨偶联剂被广泛用作涂料和油墨中的助剂。

它们可以改善涂层的附着力和耐久性,并增强颜料的分散性。

偶联剂还可以调节涂料和油墨的流变性能,提高其加工性能。

此外,偶联剂还能够在涂料和油墨中起到抗菌和防腐的作用。

3. 聚合反应偶联剂可以在聚合反应中起到交联和支化剂的作用。

它们能够与聚合物链进行共价键的形成,从而使聚合物网络更加稳定和坚固。

这种特性使得偶联剂在制备高分子材料和树脂时非常有用。

例如,偶联剂可用于制备聚酯、聚醚和聚氨酯等材料。

4. 金属表面处理偶联剂可以与金属表面形成化学键,改善表面的粘附性和耐腐蚀性。

它们可以被用来清洁金属表面、去除氧化层,并在金属表面形成保护性的膜层。

这些处理可以提高金属的机械性能、耐磨性和耐蚀性。

偶联剂还可以用于金属镀膜过程中的促进剂和稳定剂。

5. 生物医学应用偶联剂在生物医学领域也有广泛的应用。

它们可以用于改善药物的生物利用度和降低药物的毒副作用。

偶联剂还可以用于制备生物传感器和生物标记物,用于监测和诊断疾病。

此外,偶联剂还可以用于修饰生物材料的表面,提高其生物相容性和生物活性。

总之,偶联剂的用途非常广泛,涵盖了化学、材料科学和生物科学等多个领域和应用。

它们的功能主要体现在表面活性剂、涂料和油墨、聚合反应、金属表面处理以及生物医学应用等方面。

随着科学技术的不断发展,偶联剂的应用还将不断扩展和创新。

偶联剂

偶联剂

偶联剂在高分子化学中的应用摘要: 本文概述了偶联剂的种类、特点及在高分子化学中的应用。

重点介绍了三种偶联剂,其中硅烷偶联剂可用作表面处理剂、增粘剂、密封剂等; 钛酸酯偶联剂具有高填充性、耐热性,可提高磁性粒子与树脂的粘合性、弹性及磁性的稳定性; 铝酸酯偶联剂具有色浅、无毒、使用方便、热稳定性能优异等特点;关键词: 硅烷偶联剂; 钛酸酯偶联剂; 铝酸酯偶联剂; 高分子;应用;一、前言随着石油危机、油价上涨,一些聚合物材料及其原料价格也相应上升,于是为了提高塑料制品的竞争力,降低产品成本,提高产量,人们试图在聚合物原料中掺用大量廉价的无机填料。

然而无机填料和高聚物分子在化学结构和物理形态上的极不相同,缺乏亲和性,仅仅起到增量作用。

同时,由于大量填充无机填料导致聚合物复合材料的粘度显著提高,以致材料的加工性能受到影响,另外,由于填料与聚合物之间混合不均匀,且粘合力弱,制品的力学性能降低。

所以这种大量掺混康价无机填料的方法有着一定的局限性。

为此长期以来,人们就十分重视无机填料表面改性的研究工作,设法把活性的有机官能团接到无机填料的表面,以改变其固有的亲水性质,提高它与有机聚合物的相容性及分散性,这样无机填料在塑料中就不仅具有增量作用,而且还能起到增强改性的效果,大多场合可以提高聚合物的耐热性和改进尺寸稳定性,多年来曾试用过多种表面活性剂处理无机填料,并取得相当的成功。

偶联剂的传统定义为“能够在无机填料和有机聚合物之间的界面上进行分子交联,以改进复合材料性能的一种试剂”。

后来人们把这个概念进行了扩展,把“在无机材料和有机材料或者不同的有机材料复合系统中,能通过化学作用,把二者结合起来,或者能通过化学反应,而使二者的亲和性得到改善,从而提高复合材料功能的试剂”通称为偶联剂。

二、偶联剂的种类和作用偶联剂能改善聚合物与无机物之间的粘接强度,对浸润性、流变性和其它性能的改性,还可能对界面区域产生改性作用,以增强有机相与无机相的边界层。

怎么样正确的选择偶联剂?

怎么样正确的选择偶联剂?

怎么样正确的选择偶联剂?在有机合成中,偶联剂是一种重要的化学试剂,它可以将两个有机分子通过化学键连接起来。

偶联剂通常被用于合成新的有机分子,或者用于构建配合物。

但是,具体如何选择偶联剂呢?在本文中,我们将探讨如何正确选择偶联剂。

偶联剂的种类在有机合成中,常用的偶联剂有以下几种:1.亚胺类亚胺偶联剂是最常用的偶联剂之一,其通过与活性酰卡宾和烯丙基等活性中间体反应,形成共轭系统的新化合物。

常见的亚胺偶联剂包括DMAP、PPh3、DABCO等。

亚胺偶联剂通常适用于酯化、醚化、酰化等反应中。

2.烷基金属偶联剂烷基金属偶联剂是通过钯、镍和铜等金属催化剂促进的反应而实现分子间结合的。

常见的烷基金属偶联剂包括Grignard试剂、鋰试剂、铜试剂等。

烷基金属偶联剂通常适用于碳–碳键的构建。

3.金属催化剂金属催化剂是通过金属离子催化反应,将两个有机分子连接起来。

常见的金属催化剂包括钯催化剂、铜催化剂、铑催化剂等。

金属催化剂通常用于构建碳–氧键、碳–氮键和碳–硫键等。

4.硫酸酯类硫酸酯偶联剂是由硫酸酯基团和有机基团组成的化合物。

硫酸酯偶联剂通常用于酯化反应。

如何选择偶联剂选择正确的偶联剂对于合成新物质非常重要。

以下是几个影响选择偶联剂的因素:1. 反应条件选择偶联剂应考虑反应条件,并选择相应的偶联剂。

例如,如果反应需要使用惰性溶剂,则应选择不会被溶剂污染的偶联剂。

2. 原料的官能团应根据反应物的官能团选择偶联剂。

例如,如果反应物具有羰基官能团,则应选择适用于酯化和醛化反应的偶联剂。

3. 反应的特定性应选择适用于特定反应的偶联剂。

例如,如果需要构建碳–碳键,则应选择适用于此类反应的偶联剂。

4. 反应的目的应选择适用于特定反应目的的偶联剂。

例如,如果需要保持原料的立体化学构型,则应选择适用于保留立体构型的偶联剂。

结论选择正确的偶联剂对于有机合成非常重要。

选择偶联剂应考虑反应条件、原料的官能团、反应的特定性和反应的目的。

偶联剂简介

偶联剂简介

偶联剂偶联剂(coupling agent):能提高树脂与固体表面黏合强度的助剂。

常用的偶联剂有硅烷、钛酸酯、磷酸酯、铬络合物等类型。

在塑料配混中,改善合成树脂与无机填充剂或增强材料的界面性能的一种塑料添加剂。

又称表面改性剂。

它在塑料加工过程中可降低合成树脂熔体的粘度,改善填充剂的分散度以提高加工性能,进而使制品获得良好的表面质量及机械、热和电性能。

其用量一般为填充剂用量的0.5~2%。

偶联剂一般由两部分组成:一部分是亲无机基团,可与无机填充剂或增强材料作用;另一部分是亲有机基团,可与合成树脂作用。

简介偶联剂是一类具有两不同性质官能团的物质,其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。

偶联剂在复合材料中的作用在于它既能与增强材料表面的某些基团反应,又能与基体树脂反应,在增强材料与树脂基体之间形成一个界面层,界面层能传递应力,从而增强了增强材料与树脂之间粘合强度,提高了复合材料的性能,同时还可以防止其它介质向界面渗透,改善了界面状态,有利于制品的耐老化、耐应力及电绝缘性能。

分类按偶联剂的化学结构及组成分为有机铬络合物、硅烷类、钛酸酯类和铝酸化合物四大类:铬络合物偶联剂铬络合物偶联剂开发于50年代初期,由不饱和有机酸与三价铬离子形成的金属铬络合物,合成及应用技术均较成熟,而且成本低,但品种比较单一。

硅烷偶联剂硅烷偶联剂的通式为RSiX3,式中R代表氨基、巯基、乙烯基、环氧基、氰基及甲基丙烯酰氧基等基团,这些基团和不同的基体树脂均具有较强的反应能力,X代表能够水解的烷氧基(如甲氧基、乙氧基等)。

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硅烷偶联剂由于在分子中具有这两类化学基 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 。 112 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 用硅烷偶联剂 。 硅烷偶联剂一般要用水和乙醇配成很稀的溶 液 (质量分数为 01005~0102) 使用 ,也可单独用 水溶解 ,但要先配成质量分数为 01001 的醋酸水 溶液 ,以改善溶解性和促进水解 ;还可配成非水溶 液使用 ,如配成甲醇 、乙醇 、丙醇或苯的溶液 ;也能 够直接使用 。硅烷偶联剂的用量与其种类和填料 表面积有关 ,即硅烷偶联剂用量 (g) = [ 填料用量 (g) ×填料表面积 ( m2·g - 1) ]/ 硅烷最小包覆面积 (m2·g - 1) 。如果填料表面积不明确 ,则硅烷偶联 剂的加入量可确定为填料量的 1 %左右 。
第 11 期 郭云亮等 1 偶联剂的种类和特点及应用
693烷在偶联反应中生成有腐蚀性的副物氯化氢 , 因此要酌情使用 。
近年来 ,相对分子质量较大和具有特种官能 团的硅烷偶联剂发展很快 ,如辛烯基 、十二烷基 , 还有含过氧基 、脲基 、羰烷氧基和阳离子烃基硅烷 偶联剂等 。Lawrence 等利用硅烷偶联剂对碳纤 维表面进行处理 ,偶联剂中的甲基硅烷氧端基水 解生成的硅羟基与碳纤维表面的羟基官能团进行 键合 ,结果复合材料的拉伸强度和模量提高 ,空气 孔隙率下降[2 ] 。
⑤Y 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 。
⑥n 反映了钛酸酯偶联剂分子含有的官能 团数 。
(2) 作用机理 1977 年 ,Monte S J 等提出钛酸酯偶联剂能 在填料表面形成单分子膜 。Han C D 等[6 ,7 ] 提出 偶联剂在填充体系中具有增塑作用和界面粘合作 用 。钛酸酯偶联剂能在无机物界面与自由质子 ( H + ) 反应 ,形成有机单分子层 。由于界面不形成 多分子层及钛酸酯偶联剂的特殊化学结构 ,生成 的较低表面能使粘度大大降低 。用钛酸酯偶联剂 处理过的无机物是亲水和亲有机物的 。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 。 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2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 。 212 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 。 钛酸酯 偶 联 剂 可 先 与 无 机 粉 末 或 聚 合 物 混 合 ,也可同时与二者混合 ,但一般多采用与无机物 混 合 法 。在 使 用 钛 酸 酯 偶 联 剂 时 要 注 意 以 下 几点 。 (1) 用于胶乳体系中 ,首先将钛酸酯偶联剂加 入水相中 ,有些钛酸酯偶联剂不溶于水 ,需通过采 用季碱反应 、乳化反应 、机械分散等方法使其溶 于水 。 (2) 钛酸酯用量的计算公式为 :钛酸酯用量 = [填料用量 (g) ×填料表面积 ( m2 ·g - 1) ]/ 钛酸酯 的最小包覆面积 ( m2 ·g - 1) 。其用量通常为填料 用量的 015 % ,或为固体树脂用量的 0125 % ,最终 由效能来决定其最佳用量 。钛酸酯偶联剂用量一 般为无机填料的 0125 %~2 %。
(4) 用作密封剂 ,具有耐水 、耐高温 、耐气候等 性能 ,用于氟橡胶与金属的粘合密封 ;
(5) 用作单组分硅橡胶的交联剂 ; (6) 用作难粘材料聚烯烃 (如 PE , PP) 和特种 橡 胶 ( 如 硅 橡 胶 、EPR 、CR 、氟 橡 胶 ) 的 粘 合 促 进剂 。
2 钛酸酯偶联剂 钛酸酯偶联剂最早出现于 20 世纪 70 年代。
表 1 不同材料所选用的硅烷偶联剂
材 料
硅烷偶联剂
热固性材料
邻苯二甲酸
二丙烯酯 链烯基 、氨烃基 、丙烯酰氧烃基 、异氰酸烃基
环氧树脂 链烯基 、氯烃基 、氨烃基 、环氧烃基 、多硫烃基
酚醛树脂 链烯基 、氯烃基 、氨烃基 、环氧烃基 、多硫烃基
聚酯
链烯基 、氯烃基 、氨烃基 、环氧烃基 、多硫烃基 、
692
橡 胶 工 业 2003 年第 50 卷
偶联剂的种类和特点及应用
郭云亮 ,张涑戎 ,李立平
(北京服装学院 材料工程系 ,北京 100029)
摘要 :概述了偶联剂的种类 、特点及其应用 。硅烷偶联剂可用作表面处理剂 、增粘剂 、密封剂等 ;钛酸酯偶联剂按 其结构可分为单烷氧基脂肪酸型 、单烷氧基磷酸酯型 、螯合型和配位体型 ;铝酸酯偶联剂具有色浅 、无毒 、使用方便 、热 稳定性能优异等特点 ;双金属偶联剂具有加工温度低 、偶联反应速度快 、分散性好 、价格低廉等优点 ;木质素偶联剂主 要以补强作用为主 ;锡偶联剂有利于改善胶料的加工性能 、降低滚动阻力 、减小滞后损失 。 关键词 :硅烷偶联剂 ;钛酸酯偶联剂 ;铝酸酯偶联剂 ;双金属偶联剂 ;木质素偶联剂 ;锡偶联剂 中图分类号 : TQ330138 + 7 文献标识码 :B 文章编号 :10002890X(2003) 1120692205
丙烯酰氧烃基 、阳离子烃基
聚氨酯 ( PU) 氨烃基 、环氧烃基 、多硫烃基 、异氰酸烃基
多硫化物
氨烃基 、环氧烃基
热塑性树脂
纤维素
氨烃基 、异氰酸烃基
聚缩醛
氨烃基 、丙烯酰氧烃基 、阳离子烃基
聚丙烯酸酯
氨烃基 、丙烯酰氧烃基
聚酰胺
氨烃基
聚碳酸酯
氨烃基
P E
链烯基 、氯烃基 、氨烃基 、丙烯酰氧烃基 、
玻璃钢 ,可用连续法先将玻璃纤维或玻璃布浸渍 偶联剂溶液 ,然后干燥 、浸树脂 、干燥 ,再加热层压 而成玻璃钢板 。以上做法称为表面预处理法 ,都 是先将无机材料或被粘物的表面用偶联剂溶液预
处理 ,然后再与有机树脂接触 、压合 、粘合 、成型 , 其中阳离子型硅烷偶联剂在兼具降低粘度和起偶 联作用方面最有效 。
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
PVC
氨烃基 、环氧烃基 、多硫烃基
橡胶
IIR
氨烃基 、环氧烃基
EPR
氨烃基 、环氧烃基 、丙烯酰氧烃基 、多硫烃基
SBR
早在 1947 年美国 Johns Hop kins 大学的 Witt R W 等在一份报告中指出 ,在对烷基氯硅烷偶联 剂处理玻璃纤维表面的研究中发现 ,用含有能与 树脂反应的硅烷基团处理玻璃纤维制成聚酯玻璃 钢 ,其强度可提高 2 倍以上[3 ] 。他们认为 ,用烷基 氯硅烷水解产物处理玻璃纤维表面 ,能与树脂产 生化学键 。这是人们第一次从分子的角度解释表 面处理剂在界面中的状态 。
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 ] 。 111 结构和作用机理
硅烷偶联剂的通式为 R n SiX(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 。 根据高分子聚合物的不同性质 , R 应与聚合物分 子有较强的亲和力或反应能力 ,如甲基 、乙烯基 、 氨基 、环氧基 、巯基 、丙烯酰氧丙基等 。X 为可水 解基团 ,遇水溶液 、空气中的水分或无机物表面吸 附的水分均可引起分解 ,与无机物表面有较好的 反应性 。典型的 X 基团有烷氧基 、芳氧基 、酰基 、 氯基等 ;最常用的则是甲氧基和乙氧基 ,它们在偶 联反应中分别生成甲醇和乙醇副产物 。由于氯硅
环氧烃基 、多硫烃基
聚硫橡胶
多硫烃基 、氨烃基
NBR
丙烯酰氧烃基 、多硫烃基
氟橡胶
氨烃基 、阳离子烃基
硅橡胶
氯烃基 、氨烃基
无机材料
含硅材料
同热固性材料
铝 、锆 、锡 、钛 同热固性材料 ,但优先选钛酸酯类 、铝酸酯类 、
等金属
环氧类 、丙烯酸酯类和季胺盐类
颗粒状或粉状填料可用偶联剂溶液浸渍 ,然 后用离心分离机或压滤机将溶液滤去 ,再将填料 加热 、干燥 、粉碎 。如果用来制造补强复合材料或
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
硅烷偶联剂的应用十分广泛 ,主要有以下几 方面 。
(1) 用作表面处理剂 ,以改善室温固化硅橡胶 与金属的粘合性能 ;
694
橡 胶 工 业 2003 年第 50 卷
(2) 用于无机填料填充塑料时 ,可以改善其分 散性和粘合性 ;
(3) 用作增粘剂 ,在水电站工程中提高水泥与 环氧树脂的粘合性 ;
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 。 211 结构和作用机理
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