钛酸酯偶联剂水解
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。
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。
钛酸酯偶联剂系列
钛酸酯偶联剂系列异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯一、化学名: 异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯二、英文名: Isopropyl dioleiｃ(dioctｙｌphospｈａｔe) tｉｔanatｅ三、ＣＡS 编号: ６１417－４９-0四、分子式: C5５Ｈ１１1O9Tｉ五、结构式:六、分子量：96３．０七、物化性质: 本品为无毒无腐蚀性液体,外观为酒红色粘稠液体。
构成复合型单烷氧基类钛酸酯技术指标密度≥0.950 ｇ/c;粘度9０±1５%m/s;折光率N 1.478±0.005：闪点(开口)≥6５℃; PＨ值4.5±0.5分解温度＞240℃(与填料解决后分解温度３00℃以上）。
ＵP-１０1与弱极性材料兼容性好，因此合用于非极性或弱极性聚合物,如：PE、PP等，以提高复合材料旳机械强度及其他性能。
可溶于有机溶剂(如:异丙醇、二甲苯、甲苯、ＤＯＰ、矿物油）,遇水水解。
八、用途: 本品重要用于解决碳酸钙、滑石粉等无机填料，改善无机填料与树脂旳兼容性，从而改善非极性或弱极性聚合物,如：PE、PP 等复合材料制品旳机械性能、加工性能，可提高复合材料旳热稳定性,实现高填充。
用本品解决过旳无机填料用于涂料中,可减少体系粘度、提高无机填料填充量。
用于磁记录材料和橡塑磁性材料，磁粉经它解决后，可改善其在基材上旳分散以及对聚合物旳粘合,使磁记录材料有较好旳流动性、可涂性、高剪切强度、不易脱落,且韧性好。
九、注意事项: 填料预解决后,若出料寄存,应注意散热（搅拌热）以免填料受热性能下降。
本品非螯合型,不可与水接触，否则失效。
但填料中游离水份无影响。
十、包装：25KＧ或20０KG塑料桶装。
十一、贮存: 密封储存于阴凉、干燥通风处，避光、隔热。
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯英文名: Ｉsｏpｒopyｌtri(dｉｏｃtyｌpｈoｓpｈａｔe) titanateCAＳ编号: 653４5-３4-8分子式：C5１H１09Ｏ1３P3Ti结构式:分子量：107０.0物化性质: 本品为米黄色粘稠液体,密度（ρ20℃)1.01g/㎝3，可溶于异丙醇、苯、甲苯、二甲苯等有机溶剂,易水解，与增塑剂DOＰ反映，分解温度26０℃。
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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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。
钛酸酯偶联剂大全
液体状钛酸酯偶联剂TMC-201异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基钛酸酯英文名Isopropyl tri(dioctylpyrophosphatetitanate对应国外牌号类似于美国肯瑞奇公司KR-38S外观无色至浅黄色粘稠液体。
用途本品主要用于处理填充树脂的碳酸钙、滑石粉等无机填料,可改善加工流变性,实现高填充量,提高机械性能。
可用于提高颜料的分散性,提高颜料的遮盖力及着色力,提高涂层的防腐性、防水性、防火性。
可用于氢氧化铝高填充玻纤增强聚酯玻璃钢,在防止填料在液体树脂中沉降的同时,也提高了产品的阻燃性。
可改善橡胶制品的拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率及抗老化性。
本品不仅可作为无机填料与树脂的偶联剂,也可作为非极性材料与极性材料的偶联剂。
钛酸酯偶联剂TMC-102异丙基三(二辛基磷酸酰氧基钛酸酯英文名Isopropyl tri(dioctylphosphatetitanate对应国外牌号美国肯瑞奇公司KR-12外观无色至浅黄色粘稠液体。
用途本品主要用于醇酸涂料中降低烘烤温度,缩短烘烤时间,对颜料有较好的分散、防沉效果,用于丙烯酸系烘漆的防沉结块,效果尤为显著。
本品适用于处理碳酸钙、硫酸钡、滑石粉等无机填料填充极性舒展,例如:ABS、PBT等,用以提高填料在聚合物中的分散与粘合,改善加工流动性,提高复合材料的机械强度。
钛酸酯偶联剂TMC-101异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基钛酸酯英文名Isopropyl dioleic(dioctylphosphatetitanate对应国外牌号类似于美国肯瑞奇公司KR-TTS外观酒红色至红棕色透明液体用途本品主要用于处理碳酸钙、滑石粉等无机填料,改善无机填料与树脂的兼容性,从而改善制品的机械性能、加工性能,可提高复合材料的热稳定性,实现高填充。
用于涂料,可降低体系粘度、提高无机填料填充量。
用于磁记录材料,磁粉经它处理后,可改善其在基材上的分散以及对聚合物的粘合,使磁记录材料有较好的流动性、可涂性、高剪切强度、不易脱落,且韧性好。
钛酸酯偶联剂机理
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: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仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。
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钛酸酯偶联剂在硬PVC填充塑料中独霸技巧
钛酸酯偶联剂在硬PVC填充塑料中独霸技巧1偶联剂是提高高分子复合资料机能的要害助剂，及下降高分子复合材料本钱的幻想辅料。
偶联剂作为无机填料的改性剂，改良了填料与树脂的相容性，填料更易疏散在树脂中，下降了熔融粘度，改良了加工机能，进步了出产效力，削减了机械磨损，对实现高填充起着主要感化，同时削减树脂用量，下降了出产本钱。
今朝，产业上利用的偶联剂依照化学构造可分为硅烷类偶联剂，钛酸酯偶联剂，铬体系偶联剂，锆铝体系偶联剂，铝酸酯偶联剂及铝钛复合偶联剂等。
钛酸酯偶联剂是今朝利用很广的一类偶联剂，尤其在PVC填充塑中适用价值最好。
本文迁就钛酸酯偶联剂在硬PVC填充塑猜中利用技巧作一些切磋。
2偶联剂概述偶联剂是在无机资料和有机资料或者两者分歧的有机资料复合体系中，能经由过程化学感化把二者结合起来，或者能经由过程化学反映，使二者的亲和性获得改良，从而进步复合资料功效的物资。
其分子中的一部份基团可与无机物概况的化学基团反映，形成强固的化学键，另一部门基团则有亲有机物的性质，可与有机分子反映或物理环绕纠缠，从而把两种性质不大雷同的资料坚固联合起来，也就是把无机资料（填充剂）与高分子资料（PVC树脂）的界面衔接起来。
钛酸酯偶联剂是美国Ke nrich公司于1975年开辟的一类新型偶联剂，它具有奇特构造，对热塑性聚合物与干燥填充剂有杰出的偶联效能。
3钛酸酯偶联剂分类依据分子构造与填充剂概况的偶联机理，钛酸酯偶联剂可分为四种基础类型。
2.1 单烷氧基型该类偶联剂特殊合适于不含游离水，只含化学键含水或物理键含水的干燥填料体系，如碳酸钙、水合氧化铝等。
典范品种为三异硬脂酸钛酸异丙酯（TTS ），也是今朝利用最普遍的钛酸酯偶联剂。
2.2单烷氧基焦磷酸酯基型该类偶联剂合适于湿含量较高的填充体系，如陶土、滑石粉等。
在这些体系中，除单烷氧基与填料概况的羟基反映形成偶联外，焦磷酸酯基还可分化形成磷酸酯基，联合一部份水。
这类偶联剂的典范品种是三（二辛基焦磷酰氧基）钛酸异丙酯（TTOPP -38 S、KR -38 S ）2.3螯合型该类偶联剂合适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、炭黑等。
水性涂料专用助剂钛酸酯偶联剂311W
● 适用的树脂: PVC、醇酸树脂、丙烯酸等。
湿法改性本品为gr311经三乙醇胺改性的偶联剂由于其可以和水以任意比互溶故适宜于湿法改性无机矿物填料
水性涂料专用助剂钛酸酯偶联剂311W
一、产品化学名称:双（二辛氧基焦磷酸酯基）乙撑钛酸酯的胺盐水溶液
二、国外对应牌号KR-238T(肯瑞奇)
三、闪点：1000C 粘度：≥40 mpa·s
四、CAS NO. 65467-75-6
五、技术指标
项目
指标
项目
指标
外观
微黄至酒红色液体
折光率ND25Hale Waihona Puke 1.4260-1.4315
密度ρ200C
1.090-1.110
PH值
7-8
溶解性
可溶于低级醇、水。在水中稳定。
六、应用及性能
● 湿法改性 本品为GR-311经三乙醇胺改性的偶联剂，由于其可以和水以任意比互溶，故适宜于湿法改性无机矿物填料。经GR-311W改性的填料与有机树脂具有很好的相容性。
偶联剂简介——精选推荐
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）。
钛酸酯偶联剂系列
钛酸酯偶联剂系列异丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯一、化学名: 异丙基二油酸酰氧基（二辛基磷酸酰氧基）钛酸酯二、英文名: Isopropyl dioleic(dioctylphosphate) titanate三、CAS 编号: 61417-49-0四、分子式: C55H111O9Ti五、结构式:六、分子量:七、物化性质: 本品为无毒无腐蚀性液体，外观为酒红色粘稠液体。
组成复合型单烷氧基类钛酸酯技术指标密度≥0.950 g/c;粘度90±15%m/s;折光率N ±:闪点（开口）≥65℃; PH值±分解温度>240℃(与填料处理后分解温度300℃以上）。
UP-101与弱极性材料兼容性好，因此适用于非极性或弱极性聚合物，如：PE、PP等，以提高复合材料的机械强度及其它性能。
可溶于有机溶剂(如：异丙醇、二甲苯、甲苯、DOP、矿物油)，遇水水解。
八、用途: 本品主要用于处理碳酸钙、滑石粉等无机填料，改善无机填料与树脂的兼容性，从而改善非极性或弱极性聚合物，如：PE、PP等复合材料制品的机械性能、加工性能，可提高复合材料的热稳定性，实现高填充。
用本品处理过的无机填料用于涂料中，可降低体系粘度、提高无机填料填充量。
用于磁记录材料和橡塑磁性材料，磁粉经它处理后，可改善其在基材上的分散以及对聚合物的粘合，使磁记录材料有较好的流动性、可涂性、高剪切强度、不易脱落，且韧性好。
九、注意事项：填料预处理后，若出料存放，应注意散热（搅拌热）以免填料受热性能下降。
本品非螯合型，不可与水接触，否则失效。
但填料中游离水份无影响。
十、包装: 25KG或200KG塑料桶装。
十一、贮存: 密封储存于阴凉、干燥通风处，避光、隔热。
异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯英文名：Isopropyl tri(dioctylphosphate) titanateCAS 编号：65345-34-8分子式：C51H109O13P3Ti结构式:分子量:物化性质: 本品为米黄色粘稠液体，密度(ρ20℃)1.01g/㎝3，可溶于异丙醇、苯、甲苯、二甲苯等有机溶剂，易水解，与增塑剂DOP反应，分解温度260℃。
涂料油墨助剂硅烷偶联剂钛酸酯偶联剂
涂料油墨助剂硅烷偶联剂钛酸酯偶联剂偶联剂是一种可以把两种不同性质的物质通过化学或物理作用结合起来的一种改善型助剂，在复合材料中应用较为广泛。
偶联剂的亲无机基团与填料表面结合，亲有机基团与高分子树脂缠结或反应，利用其特有的分子桥性能使表面性质相差很大的无机填料与高分子材料相容，从而大大提高复合材料的物理性能、电性能、热性能、光性能等。
生产中常用的几类偶联剂按其中心原子的不同，主要分为硅烷类、钛酸酯类、铝酸酯类等。
硅烷偶联剂是由硅氯仿（HSiCI3）和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氨酸催化下加成，再经醇解而得。
1、偶联剂应用机理：偶联剂和表面活性剂的区别：在涂料制造过程中，需要将属于亲水的极性物质颜、填料分散到属于疏水的非极性物质有机基料中去。
为了增加无机物与有机高分子之间的亲合性，一般要用偶联剂或其它表面活性剂等处理无机物的表面，使它由亲水变为疏水性，从而促进无机物和有机物之间的界面结合。
偶联剂和表面活性剂在分子结构和应用性能方面有些相似，但也有差别。
二者都是由亲水和疏水两种基团组成。
表面活性剂通过分子中亲水基团定向吸附在无机颜、填料表面形成单分子层，这是一种物理吸附现象，从而提高颜填料在基料中的分散性和润湿性，因此仅是物理吸附，所以表面活性剂有迁移现象影响光泽，外观和附着力。
偶联剂是通过化学反应和无机颜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，从结合强度，提高颜、填料在基料中的分散程序以及降低界面自由能的幅度，偶联剂都大大胜过表面活性剂。
硅烷偶联剂由于其特殊的的结构组成，被成功用于黏结促进剂、表面处理剂已经几十年了现在硅烷偶联剂已经逐渐成为涂料、油墨系统中不可缺少的组成份。
无论是作为添加剂或单独涂层底漆，都会赋予涂料、油墨绝佳的性能。
硅烷偶联剂是拥有双官能基团的分子结构，可用通式表示为Y(CH2)nSiX3，其中Y表示烷基、苯基以及乙烯基、环氧基、氨基、巯基等有机官能团，常与涂料基体树脂中的有机官能团发生化学结合；X表示氯基、甲氧基、乙氧基等，这些基团易水解成硅醇而与无机物质(玻璃、硅石、金属、粘土等)表面的氧化物或羟基反应，生成稳定的硅氧键。
一篇文章带你读懂偶联剂
一篇文章带你读懂偶联剂偶联剂:是一类具有两性结构的物质，它们分子中的一部分基团可与无机表面的化学基团反应，形成化学键合；另一部分基团则有亲有机物的性质，可与有机分子发生化学反应或产生较强的分子间作用，从而将两种性质截然不同的材料牢固地结合起来，改善无机填料在聚合物基体中的分散状态，提高填充聚合物材料的力学性能和使用性能。
3.KH560(γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷)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、填充型或增强型热固性树脂、玻璃纤维胶粘剂和用于无机物填充或玻璃增强的热塑料性树脂等。
1、钛酸酯偶联剂化学结构通式R基：可与无机填料表面的羟基反应，形成偶联剂的单分子层，从而起化学偶联作用。
-O-基：能发生各种类型的酯基转化反应，由此可使钛酸酯偶联剂与聚合物及填料产生交联，同时还可与EP中的羟基发生酯化反应。
X：与钛氧键连接的原子团，或称黏结基团，决定着钛酸酯偶联剂的特性。
可为：烷氧基、羧基、硫酰氧基、磷氧基、亚磷酰氧基、焦磷酰氧基等。
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。
钛酸偶联剂2、分类1）单烷氧基型2）单烷氧基焦磷酸酯型3）螯合型4)配位体型3、作用机理钛酸酯偶联剂的作用机理较为复杂，但它的多功能性与一剂多用的特征十分引人注目。
①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，形成化学键合。
另外三个有机长链可与聚合物分子发生缠绕，这样就将聚合物与填料紧密地结合在一起。
单烷氧基钛酸酯在填料表面形成的是单分子层，而不是像硅烷偶联剂那样形成多分子层。
偶联剂比较
常见偶联剂与钛酸酯偶联剂对比
以下是目前市场上常见的几种偶联剂产品。
1、硅烷偶联剂
2、钛酸酯偶联剂
3、铝酸酯偶联剂
4、锆酸酯偶联剂
5、铝钛复合系列
6、其它系列（硼酸型、铝锆复合型等)
一、硅烷偶联剂与钛酸酯偶联剂的比较：
硅烷类偶联剂仅对含硅元素的填料有效，而钛偶联剂则对多种填料均适用，同时对适用树脂范围也广，而且它的作用并不限于使复合材料的强度提高，还能赋于一定程度的挠屈性，详情见表1，2，3 。
表1.1 钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的比较
表1.2 钛酸酯和硅烷化学结构的比较
表1.3 偶联剂应用于填料效果的比较
二、钛酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂与铝酸酯偶联剂的比较
铝的反应活性比钛、锆大，由于活性强的，一般在贮存时也会发生反应，故贮存期短。
锆偶联剂的耐热性大于钛及铝偶联剂。
详情见表1.4
表1.4 钛酸酯、锆酸酯、铝酸酯偶联剂的比较
综合上面的比较，以及目前国内、国外市场广泛应用的多为钛系偶联剂，既销售面广，同时销售量也大，其主要特点如下：
1、使用范围广（塑料、橡胶、涂料、油墨、磁材料、颜料、填充料）；
2、品种多（美国肯利奇Kenrich公司公布的便有近六十个牌号，国内目前也有数十个牌号）；
3、贮存稳定（如水溶性品种可存放数年）；
4、价格适中（绝对低于硅系，略高于铝系）。
偶联剂种类、分类、特点、应用大全---硅烷、钛酸酯、铝酸酯
偶联剂种类、分类、特点、应⽤⼤全---硅烷、钛酸酯、铝酸酯偶联剂的种类、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。
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偶联剂按化学结构⼀般可分为：硅烷偶联剂、酸酯偶联剂及其他类偶联剂。
⼀般来说，偶联剂两端的官能团分别与填料的分散相和基质聚合物进⾏反应。
因填料不同，偶联效果差别很⼤，例如硅烷偶联剂对于⼆氧化硅、三氧化⼆铝、玻璃纤维、陶⼟、硅酸盐、碳化硅等有显著效果，对滑⽯粉、粘⼟、氢氧化铝、硅灰⽯、铁粉、氧化铝等效果稍差些，对⽯棉、⼆氧化钛、三氧化⼆铁等效果不太⼤，对碳酸钙、⽯墨、炭⿊、硫酸钡、硫酸钙等效果很⼩。
表⾯具有硅醇基的填料，硅烷偶联剂的偶联效果⼤，⽽对于钙、镁、钡的碳酸盐、硫酸盐、亚硫酸盐等，硅烷偶联剂的偶联效果则不太明显。
单烷氧钛酸酯偶联剂水解
单烷氧钛酸酯偶联剂水解1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括对单烷氧钛酸酯偶联剂水解的背景和重要性进行介绍。
概述：单烷氧钛酸酯偶联剂是一类广泛应用于材料科学领域的重要有机化合物。
它们作为一种关键的功能性材料，广泛用于改善无机材料与有机材料之间的界面相容性，并提供更好的强度、耐久性和性能稳定性。
然而，单烷氧钛酸酯偶联剂在使用过程中会发生水解反应，这可能会对其性能和应用效果产生重要影响。
单烷氧钛酸酯偶联剂的水解是指在环境中或特定条件下，单烷氧钛酸酯偶联剂与水发生反应，将其烷氧链断裂为羟基和碳酸酯。
这一反应过程是单烷氧钛酸酯偶联剂分解的主要途径，它会导致界面相容性降低、性能下降甚至材料的完全失效。
由于单烷氧钛酸酯偶联剂在材料领域的重要性，了解和研究其水解机理以及影响因素具有重要意义。
通过深入探讨单烷氧钛酸酯偶联剂的水解反应，我们可以更好地理解其分解行为和机制，并针对性地改进材料的设计和制备过程。
此外，以单烷氧钛酸酯偶联剂水解为基础的应用领域也具有广阔的前景，如材料修饰、功能化涂层以及纳米材料的制备等方面。
本文将重点阐述单烷氧钛酸酯偶联剂水解的定义、特性和机理，并探讨其影响因素以及在相关领域的应用前景。
我们希望通过本文的研究和分析，为相关领域的科学家和工程师提供参考和借鉴，促使更好地理解和利用单烷氧钛酸酯偶联剂的水解反应，从而推动材料科学的发展和进步。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构部分主要介绍本文的章节及其内容的安排。
本文共分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个方面。
概述部分将简要介绍单烷氧钛酸酯偶联剂水解的背景和意义，引发读者对该主题的兴趣。
文章结构部分即本文的章节安排，将在本部分进行详细介绍。
目的部分将明确本文的研究目的和意义，以便读者更好地理解文章的价值和研究意义。
正文部分将主要包括单烷氧钛酸酯偶联剂的定义和特性以及其水解机理两个方面。
在2.1节中，将详细介绍单烷氧钛酸酯偶联剂的定义、特性，以及其在工业和科学研究中的应用。
钛酸酯失活的原因
钛酸酯失活的原因钛酸酯是一类重要的有机化合物，广泛应用于聚合物材料、涂料和胶粘剂等领域。
然而，在某些情况下，钛酸酯可能会发生失活，影响其性能和应用。
本文将探讨钛酸酯失活的原因，并提出相应的解决方法。
钛酸酯失活的原因可以归结为以下几个方面：1. 水分：钛酸酯对水分非常敏感，水分会引发钛酸酯的水解反应，导致失活。
因此，在制备和储存钛酸酯时，必须保持干燥的环境，避免与水分接触。
2. 酸催化：酸催化是钛酸酯水解的主要机理之一。
当钛酸酯暴露在酸性环境中时，酸会促使钛酸酯发生水解反应，导致失活。
因此，在使用钛酸酯时，应避免将其暴露在酸性介质中。
3. 高温：高温也是导致钛酸酯失活的重要原因之一。
当钛酸酯暴露在高温环境中时，其分子结构会发生变化，从而使其失去活性。
因此，在存储和使用钛酸酯时，应尽量避免高温环境。
4. 氧化：钛酸酯容易受到氧化剂的影响而失活。
氧化剂可以引发钛酸酯发生氧化反应，从而破坏其分子结构，使其失去活性。
因此，在制备和使用钛酸酯时，应避免接触氧化剂。
为了解决钛酸酯失活的问题，可以采取以下措施：1. 保持干燥：在制备和储存钛酸酯时，必须保持干燥的环境，避免与水分接触。
可以使用干燥剂或密封包装来吸收周围的水分。
2. 避免酸性介质：在使用钛酸酯时，应避免将其暴露在酸性介质中。
如果需要在酸性条件下使用钛酸酯，可以选择耐酸性较好的钛酸酯或采取酸中和的方法来减少酸的影响。
3. 控制温度：在存储和使用钛酸酯时，应尽量避免高温环境。
可以选择低温条件下进行制备和储存，或者使用高温稳定性较好的钛酸酯来替代。
4. 防止氧化：在制备和使用钛酸酯时，应避免接触氧化剂。
可以使用氧化剂抑制剂或采取惰性气氛的方法来减少氧化剂的影响。
钛酸酯失活的原因主要包括水分、酸催化、高温和氧化等因素。
为了解决钛酸酯失活的问题，我们应该保持干燥、避免酸性介质、控制温度和防止氧化。
通过合理的使用和储存，我们可以提高钛酸酯的稳定性和活性，从而更好地应用于各个领域。
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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。