偶联剂的分类及用途
简述偶联剂的作用
简述偶联剂的作用一、偶联剂的基本作用偶联剂?听起来好像是个高大上的东西,其实它就是一类在化学反应中起着“牵线搭桥”作用的小帮手。
你可以把它想象成两个人之间的“媒人”,能让两个原本毫无关系的东西顺利地结合在一起。
举个例子吧,你想象你正在做一道美食,里面有各种不同的食材。
有些食材单独放在一起,味道可能不太合,但是如果你放点“佐料”,那味道可就不一样了,食材和佐料混合之后,味道变得更加丰富。
偶联剂的作用就像是这个“佐料”,它能帮助不同的材料之间相互结合,形成一种新的、更加稳定的复合物。
所以,偶联剂的作用主要就是促进不同物质之间的结合,让它们发挥更好的效果。
二、偶联剂的工作原理你有没有想过,为什么有些材料看起来就是不太搭,或者怎么结合都不牢固?比如塑料和金属,分明是两种完全不同的东西,怎么能让它们牢牢地“握手”呢?这个时候,偶联剂就显得特别重要了。
它像一名熟练的桥梁工人,会在两者之间搭建一个连接的“桥梁”,让它们不再是“陌生人”。
比如,偶联剂常常用于塑料和橡胶的结合,它通过化学反应,帮助塑料表面与橡胶之间形成一种紧密的化学键。
这样,塑料和橡胶就能够更好地附着在一起了。
偶联剂的工作非常细致,既能在不同的表面之间形成强力的化学联系,也能增强整体材料的耐久性和抗老化性。
简而言之,偶联剂让两种不同的材料亲密接触,形成更加稳固的“关系”。
三、偶联剂的应用领域提到偶联剂,很多人第一时间可能会想到它在化工领域的应用。
它的作用早就跨出了实验室的四面墙,进入了我们生活的各个角落。
像日常生活中常见的电子产品、汽车、建筑材料中,偶联剂都发挥着至关重要的作用。
在电子产品中,偶联剂可以增强不同材料之间的附着力,使得电路板更加耐用不容易脱落;而在汽车行业,偶联剂的作用更是显而易见,它能帮助不同种类的塑料与金属之间形成更好的连接,提升汽车的安全性和舒适性。
偶联剂的作用不仅仅是在大工业中发挥光彩,在我们日常生活的点点滴滴里,它的身影也随处可见。
偶联剂的应用原理
偶联剂的应用原理1. 什么是偶联剂偶联剂是指能够在化学反应中将两个或多个分子通过化学键连接在一起的物质。
它们常常被用作催化剂、染料以及药物等领域中的重要组成部分。
2. 偶联剂的分类根据其应用领域和化学结构的不同,偶联剂可以分为以下几类:•有机复合物:例如铜离子、铁离子和钴离子等。
•有机合物:如胺类、烷基胺、芳基胺等。
•无机化合物:如碱性氧化物、酸性氧化物等。
3. 偶联剂的应用原理偶联剂的应用原理主要涉及以下几个方面:(1)化学键的形成偶联剂通过与反应物发生化学反应,形成新的化学键,将分子连接在一起。
这种化学键的形成可以通过共价键、离子键或配位键来实现。
具体反应机制取决于偶联剂的化学性质以及反应条件的选择。
(2)功能团的活化偶联剂中的功能团可以与反应物中的相应官能团发生特定的化学反应。
例如,偶联剂中的胺基团可以与活性酸性染料中的羟基结合,形成偶联产物。
这种功能团的活化可以实现分子间的连接,并为偶联剂的特定应用提供催化作用。
(3)空间构型的调控偶联剂的空间构型对反应物间的连接起着重要作用。
通过调控偶联剂的结构和立体构型,可以使反应物在特定的空间位置上发生相互作用,从而实现偶联作用。
4. 常见的偶联剂应用偶联剂作为重要的化学试剂,在各个领域都有着广泛的应用。
以下是一些常见的偶联剂的应用:•催化剂:偶联剂可以作为催化剂参与有机合成反应,促进化学反应速度,提高反应产率。
•染料:偶联剂可以作为染料的组成部分,将染料分子固定在织物或其他材料上,实现染色效果。
•药物:偶联剂可以用于药物的合成,增加药物分子与靶标间的亲和性,提高药物的疗效。
•金属络合物:通过偶联剂与金属离子的配位反应,可以形成稳定的金属络合物,广泛应用于催化、光电子等领域。
5. 偶联剂的优缺点偶联剂作为化学试剂具有一定的优点和缺点:优点:•反应活性高:偶联剂具有较高的反应活性,能够在温和的条件下实现反应。
•选择性好:偶联剂在反应中能够选择性地与特定官能团反应,实现特定的化学转化。
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。
偶联剂及偶联剂在填料中的应用
化学结构通式
三、钛酸酯偶联剂
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。
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。 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。 此外,酸碱性对硅烷上的有机官能团也有影响,例如在碱性条件下,环氧硅烷易开环,而甲基丙烯酰氧基硅烷在碱性或酸性条件下都可能生成游离的甲基丙烯酸,使用时应注意这些不利影响。
5、使用方法
由福建师范大学于1985年研制,其结构与钛酸酯偶联剂类似,分子中存在两类活性基团,一类可与无机填料表面作用;另一类可与树脂分子缠结,由此在无机填料与基体树脂之间产生偶联作用。具有色浅、无毒、使用方便等特点,热稳定性能优于钛酸酯偶联剂,价格仅为钛酸酯偶联剂的一半。
01
铝酸酯偶联剂的用量一般为复合材料填料量的0.3%~1.0%。对于注塑或挤出成型的塑料硬制品,为填料的1.0%左右,其他工艺成型制品、软制品及发泡制品,用填料量的0.3%~0.5%。高比表面的填料如氢氧化铝、氢氧化镁、白碳黑可用1.0%~1.3%。
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。
有机硅偶联剂概述及其作用机理总结
有机硅偶联剂概述及其作用机理总结一、偶联剂概述偶联剂是一种具有特殊结构的有机硅化合物。
在它的分子中,同时具有能与无机材料(如玻璃、水泥、金属等)结合的反应性基团和与有机材料(如合成树脂等)结合的反应性基团。
常用的理论有化学键理论、表面浸润理论、变形层理论、拘束层理论等。
偶联剂作表面改性剂,用于无机填料填充塑料时,可以改善其分散性和黏合性。
二、偶联剂种类偶联剂主要有有机铬偶联剂、有机硅偶联剂和钛酸偶联剂。
胶黏剂中常选用有机硅偶联剂,其通式为RSiX3,其中R为有机基团,如-C6H5、-CH=CH2等,能与树脂结合;X为可以水解的基团,如-OCH3、-OC2H5、-Cl等。
三、偶联剂作用过程B•Arkles根据偶联剂的偶联过程提出了4步反应模型,即:①与硅原子相连的SiX基水解,生成SiOH;②Si-OH之间脱水缩合,生成含Si-OH的低聚硅氧烷;③低聚硅氧烷中的SiOH与基材表面的OH形成氢键;④加热固化过程中,伴随脱水反应而与基材形成共价键连接。
一般认为,界面上硅烷偶联剂水解生成的3个硅羟基中只有1个与基材表面键合;剩下的2个Si-OH,或与其他硅烷中的Si-OH缩合,或呈游离状态。
因此,通过硅烷偶联剂可使2种性能差异很大的材料界面偶联起来,从而提高复合材料的性能和增加黏结强度,并获得性能优异、可靠的新型复合材料。
硅烷偶联剂广泛用于橡胶、塑料、胶黏剂、密封剂、涂料、玻璃、陶瓷、金属防腐等领域。
现在,硅烷偶联剂已成为材料工业中必不可少的助剂之一。
硅烷偶联剂的作用和效果以被人们认识和肯定,但界面上极少量的偶联剂为什么会对复合材料的性能产生如此显著的影响,现在还没有一套完整的偶联机理来解释。
偶联剂在两种不同性质材料之间界面上的作用机理已有不少研究,并提出了化学键合和物理吸着等解释。
其中化学键合理论是最古老却又是迄今为止被认为是比较成功的一种理论。
四、偶联剂作用理论1.化学结合理论该理论认为偶联剂含有一种化学官能团,能与玻璃纤维表面的硅醇基团或其他无机填料表面的分子作用形成共价键;此外,偶联剂还含有一种别的不同的官能团与聚合分子键合,以获得良好的界面结合,偶联剂就起着在无机相与有机相之间相互连接的桥梁似的作用。
偶联剂的种类、特点及应用
偶联剂是一种重要地、应用领域日渐广泛地处理剂,主要用作高分子复合材料地助剂.偶联剂分子结构地最大特点是分子中含有化学性质不同地两个基团,一个是亲无机物地基团,易与无机物表面起化学反应;另一个是亲有机物地基团,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地界面作用,从而大大提高复合材料地性能,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、胶鞋等产品地耐磨性和耐老化性能,并且能减小用量,从而降低成本.偶联剂地种类繁多,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、酯地偶联剂等,目前应用范围最广地是硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂.硅烷偶联剂硅烷偶联剂是人们研究最早、应用最早地偶联剂.由于其独特地性能及新产品地不断问世,使其应用领域逐渐扩大,已成为有机硅工业地重要分支.它是近年来发展较快地一类有机硅产品,其品种繁多,结构新颖,仅已知结构地产品就有百余种.年前后由美国联碳()和道康宁( )等公司开发和公布了一系列具有典型结构地硅烷偶联剂年又由公司首次提出了含氨基地硅烷偶联剂;从年开始陆续出现了一系列改性氨基硅烷偶联剂世纪年代初期出现地含过氧基硅烷偶联剂和年代末期出现地具有重氮和叠氮结构地硅烷偶联剂,又大大丰富了硅烷偶联剂地品种.近几十年来,随着玻璃纤维增强塑料地发展,促进了各种偶联剂地研究与开发.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地合成与应用就是这一时期地主要成果.我国于世纪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.结构和作用机理硅烷偶联剂地通式为(),式中为非水解地、可与高分子聚合物结合地有机官能团.根据高分子聚合物地不同性质应与聚合物分子有较强地亲和力或反应能力,如甲基、乙烯基、氨基、环氧基、巯基、丙烯酰氧丙基等.为可水解基团,遇水溶液、空气中地水分或无机物表面吸附地水分均可引起分解,与无机物表面有较好地反应性.典型地基团有烷氧基、芳氧基、酰基、氯基等;最常用地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.由于氯硅烷在偶联反应中生成有腐蚀性地副产物氯化氢,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地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.等利用硅烷偶联剂对碳纤维表面进行处理,偶联剂中地甲基硅烷氧端基水解生成地硅羟基与碳纤维表面地羟基官能团进行键合,结果复合材料地拉伸强度和模量提高,空气孔隙率下降.早在年美国大学地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地研究中发现,用含有能与树脂反应地硅烷基团处理玻璃纤维制成聚酯玻璃钢,其强度可提高倍以上.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地角度解释表面处理剂在界面中地状态.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地羟基反应,又能与有机物中地长分子链相互作用起到偶联地功效,其作用机理大致分以下步:()基水解为羟基;()羟基与无机物表面存在地羟基生成氢键或脱水成醚键;()基与有机物相结合.应用在使用硅烷偶联剂时,为获得较佳地效果,需对每一个特定地应用场合进行试验预选.硅烷偶联剂一般要用水和乙醇配成很稀地溶液(质量分数为~)使用,也可单独用水溶解,但要先配成质量分数为地醋酸水溶液,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、丙醇或苯地溶液;也能够直接使用.硅烷偶联剂地用量与其种类和填料表面积有关,即硅烷偶联剂用量()[填料用量()×填料表面积()]硅烷最小包覆面积().如果填料表面积不明确,则硅烷偶联剂地加入量可确定为填料量地左右.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地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.硅烷偶联剂地应用十分广泛,主要有以下几方面:用作表面处理剂,以改善室温固化硅橡胶与金属地粘合性能;用于无机填料填充塑料时,可以改善其分散性和粘合性;用作增粘剂,在水电站工程中提高水泥与环氧树脂地粘合性;用作密封剂,具有耐水、耐高温、耐气候等性能,用于氟橡胶与金属地粘合密封;用作单组分硅橡胶地交联剂;用作难粘材料聚烯烃(如)和特种橡胶(如硅橡胶、、、氟橡胶)地粘合促进剂.钛酸酯偶联剂钛酸酯偶联剂最早出现于世纪年代.年月美国石油化学公司报道了一类新型地偶联剂,它对许多干燥粉体有良好地偶联效果.此后加有钛酸酯偶联剂地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地原料之一.结构和作用机理()结构钛酸酯偶联剂按其化学结构可分为类:单烷氧基脂肪酸型、磷酸酯型、螯合型和配位体型.钛酸酯偶联剂地分子式为————′—),具有如下功能:①通过基与无机填料表面地羟基反应,形成偶联剂地单分子层,从而起化学偶联作用.填料界面上地水和自由质子()是与偶联剂起作用地反应点.②——能发生各种类型地酯基转化反应,由此可使钛酸酯偶联剂与聚合物及填料产生交联,同时还可与环氧树脂中地羟基发生酯化反应.③是与钛氧键连接地原子团,或称粘合基团,决定着钛酸酯偶联剂地特性.这些基团有烷氧基、羧基、硫酰氧基、磷氧基、亚磷酰氧基、焦磷酰氧基等.④′是钛酸酯偶联剂分子中地长链部分,主要是保证与聚合物分子地缠结作用和混溶性,提高材料地冲击强度,降低填料地表面能,使体系地粘度显著降低,并具有良好地润滑性和流变性能.⑤是钛酸酯偶联剂进行交联地官能团,有不饱和双键基团、氨基、羟基等.⑥反映了钛酸酯偶联剂分子含有地官能团数.()作用机理:年等提出钛酸酯偶联剂能在填料表面形成单分子膜.等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()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地特殊化学结构,生成地较低表面能使粘度大大降低.用钛酸酯偶联剂处理过地无机物是亲水和亲有机物地.将钛酸酯偶联剂加入聚合物中可提高材料地冲击强度,填料添加量可达以上,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、酸碱反应理论等.钛酸酯偶联剂地作用机理较为复杂,到目前为止人们已进行了相当多地研究,提出了多种理论,但至今尚无完整统一地认识.应用钛酸酯偶联剂地预处理法有两种: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:()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.()钛酸酯用量地计算公式为:钛酸酯用量[填料用量()×填料表面积()]钛酸酯地最小包覆面积().其用量通常为填料用量地,或为固体树脂用量地,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地~.()大多数钛酸酯偶联剂特别是非配位型钛酸酯偶联剂,能与酯类增塑剂和聚酰树脂进行不同程度地酯交换反应,因此增塑剂需待偶联后方可加入.()螯合型钛酸酯偶联剂对潮湿地填料或聚合物地水溶液体系地改性效果最好.()钛酸酯偶联剂有时可以与硅烷偶联剂并用以产生协同效果.但是,这两种偶联剂会在填料界面处对自由质子产生竞争作用.()单烷氧基钛酸酯偶联剂用于经干燥和煅烧处理过地无机填料时改性效果最好.碳酸钙在橡胶、塑料工业中是一种很重要地填料.通过钛酸酯偶联剂对其改性,可大大增强碳酸钙地用量,提高其对橡胶地补强作用.钛酸酯偶联剂还大量用于其它无机填料地表面改性中,特别是在磁性复合材料和磁性记录材料方面地应用,具有高填充性、耐热性,可提高磁性粒子与树脂地粘合性、弹性及磁性地稳定性;用于导电性复合材料或涂料中,通过利用铜粉作导电基质,可提高材料地分散性、耐湿性、致密性和导电性;加入、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物()、、、、聚砜、聚酰胺、聚酰亚胺等树脂中,可降低燃烧时地发烟性能;用于绝缘电缆包皮,可改善其耐潮湿性及耐磨性.铝酸酯偶联剂铝酸酯偶联剂是由福建师范大学研制地一种新型偶联剂,其结构与钛酸酯偶联剂类似,分子中存在两活性基团,一类可与无机填料表面作用;另一类可与树脂分子缠结,由此在无机填料与基体树脂之间产生偶联作用.铝酸酯偶联剂在改善制品地物理性能,如提高冲击强度和热变形温度方面,可与钛酸酯偶联剂相媲美;其成本较低,价格仅为钛酸酯偶联剂地一半,且具有色浅、无毒、使用方便等特点,热稳定性能优于钛酸酯偶联剂.通过采用各种偶联剂对碳酸钙进行改性得出以下结论:经铝酸酯偶联剂改性地活性碳酸钙具有吸湿性低、吸油量少、平均粒径较小、在有机介质中易分散、活性高等特点;铝酸酯偶联剂地热稳定性优于钛酸酯偶联剂,基本上不影响原碳酸钙地白度;经铝酸酯偶联剂改性地活性碳酸钙广泛适用于填充和等塑料,不仅能保证制品地加工性能和物理性能,还可增大碳酸钙地填充量,降低制品成本.双金属偶联剂双金属偶联剂地特点是在两个无机骨架上引入有机官能团,因此它具有其它偶联剂所没有地性能:加工温度低,室温和常温下即可与填料相互作用;偶联反应速度快;分散性好,可使改性后地无机填料与聚合物易于混合,能增大无机填料在聚合物中地填充量;价格低廉,约为硅烷偶联剂地一半.铝锆酸酯偶联剂是美国化学公司在世纪年代中期研究开发地新型偶联剂,能显著降低填充体系地粘度,改善流动性,尤其可使碳酸钙乙醇浆料体系地粘度大大降低,而且易于合成,无三废排放,用途广泛,使用方法简单而有效,既兼备钛酸酯偶联剂地优点,又能像硅烷偶联剂一样使用,而价格仅为硅烷偶联剂地一半.根据用途及处理对象不同,可按桥联配位基选取不同地铝锆酸酯偶联剂.将铝锆偶联剂应用于电缆胶料中,极大地改善了胶料地加工性能,降低了成本.木质素偶联剂木质素是一种含有羟基、羧基、甲氧基等活性基团地大分子有机物,是工业造纸废水中地主要成分.对木质素地开发和应用,既可减少工业污染,又能增加其使用价值.木质素是在第二次世界大战中开始被人们所注意,战后被开发出来地.在橡胶工业中地应用主要以补强作用为主,以提高胶料地拉伸强度、撕裂强度及耐磨性;可在橡胶中大量填充,以节约生胶用量,并能在相同体积下得到质量更轻地橡胶制品.木质素偶联剂地价格比硅烷偶联剂便宜,并且是变废为宝,今后将会有良好地应用前景.锡偶联剂在工业生产溶聚丁苯橡胶()时常采用四氯化锡偶联活性,所得称为锡偶联.其特点是碳锡键在混炼过程中易受剪切和热地作用而发生断裂,导致相对分子质量下降,从而改善了胶料地加工性能;链末端锡原子活性高,可增强炭黑与胶料之间地相互作用,提高胶料地强度和耐磨性能,有利于降低滚动阻力和减小滞后损失.由于锡偶联剂地独特性能,使其越来越受到人们地关注.结束语除上述介绍地偶联剂外,还有锆偶联剂、磷酸酯偶联剂、稀土偶联剂等.随着复合材料地不断发展,对无机物地改性要求越来越多,偶联剂由于独特地表面改性效果而受到人们地广泛重视,今后地研究重点将放在适用范围广、一剂多能、改性效果更好、成本更低廉地新型偶联剂和相应地偶联技术上.。
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。
最全偶联剂介绍
最全偶联剂介绍偶联剂的种类繁多,主要有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、金属复合偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂等。
目前应用范围最广的是硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂。
硅烷偶联剂系列γ―氨丙基三乙氧基硅烷国内牌号:KH-550;道康宁:Z-6011;日本信越:KBM-903。
主要用途:1、涂料、黏结剂和密封剂该氨基硅烷是一种优异的黏结促进剂,应用于丙烯酸涂料、黏结剂和密封剂。
对于硫化物、聚氨酯、RTV、环氧、腈类、酚醛树脂黏结剂和密封剂,氨基硅烷可改善颜料的分散性并提高与玻璃、铝和钢铁的黏结力。
2、玻璃纤维的增强在玻璃纤维增强的热固性与热塑性塑料中使用,此产品可大幅度提高在干湿态下的弯曲强度、拉伸强度和层间剪切强度并显著提高湿态电气性能。
在干湿态情况下使用这种硅烷时,玻璃纤维增强的热塑性塑料、聚酰胺、聚酯和聚碳酸酯在浸水以前和以后的抗弯曲强度和拉伸强度均有上升。
3、玻璃纤维和矿物棉绝缘材料将其加入酚醛树脂黏结剂中可提高防潮性及压缩后的回弹性。
4、矿物填料和树脂体系此产品能大幅度提高无机填料填充的酚醛树脂、聚酯树脂、环氧、聚酰胺、聚氨酯、聚碳酸酯等热塑性和热固性树脂的物理力学性能和电气性能,并改善填料在聚合物中的润湿性和分散性。
5、铸造应用此产品能提高酚醛黏合剂和铸造型砂的黏结力。
6、砂轮制造此产品有助于提高耐磨自硬砂和酚醛黏合剂的粘结性及耐水性。
7、工程塑料此产品极大的改善无机填料与树脂的相容性,增加其流动性能;并可以提高工程塑料的强度和韧性。
适用的树脂:酚醛、环氧、PA、PU、PC、PET、三聚氰胺、丙烯酸等。
γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷国内牌号:KH-560;道康宁:Z-6011、Z-6040;日本信越:KBM-403。
主要用途:1、环氧树脂电子灌封胶此产品可提高无机填料与环氧树脂的相容性,提高制品与基材的粘接力,从而提高环氧树脂的电子材料和包装物的电气性能。
2、玻璃纤维及玻璃钢此产品可提高复合材料湿态物理机械强度、湿态电气性能;并改善玻璃纤维的集束性、保护性和加工工艺。
偶联剂的运用
1.钛酸酯偶联剂钛酸酯偶联剂的分子可以划分为六个功能区,它们在偶联机制中分别发挥各自的作用。
六个功能区如下图所示:功能区①(RO)m -起无机物与钛偶联。
钛酸酯偶联剂通过它的烷氧基直接和填料或颜料表面所吸附的微量羧基或羟基进行化学作用而偶联。
由于功能区①基团的差异开发了不同类型偶联剂,每种类型对填料表面的含水量有选择性,各类型特点:1、单烷氧基型;单烷氧基钛酸酯在无机粉末和基体树脂的界面上产生化学结合,它所具有的极其独特的性能是在无机粉末的表面形成单分子膜,而在界面上不存在多分子膜。
因为依然具有钛酸酯的化学结构,所以在过剩的偶联剂存在下,使表面能变化,粘度大幅度降低,在基体树脂相由于偶联剂的三官能基和酯基转移反应,可使钛酸酯分子偶联,这就便于钛酸酯分子的变型和填充聚合物体系的选用。
该类偶联剂(除焦磷酸型外)特别适合于不含游离水,只含化学键合水或物理键合水的干燥填充剂体系,如碳酸钙、水合氧化铝等。
2、单烷氧基焦磷酸酯型:该类钛酸酯适合于含湿量较高的填充剂体系,如陶土、滑石粉等,在这些体系中,除单烷氧基与填充剂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,结合一部份水。
i-单烷氧脂肪酸酯型ii-单烷氧磷酸酯型iii-单烷氧焦磷酸酯型3、配位型:可以避免四价钛酸酯在某些体系中的副反应。
如在聚酯中的酯交换反应,在环氧树脂中与羟基的反应,在聚氨酯中与聚醇或异氰酸酯的反应等。
该类偶联剂在许多填充剂体系中都适用,有良好的偶联效果,其偶联机理和单烷氧基型类似。
4、螫合型:该类偶联剂适用于高湿填充剂和含水聚合物体系,如湿法二氧化硅、陶土、滑石粉、硅酸铝、水处理玻璃纤维、灯黑等,在高湿体系中,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,而该型具有极好的水解稳定性,在此状态下,显示良好的偶联效果。
氧乙酸螯合型乙二醇螯合型功能区② -(--O……)--具有酯基转移和交联功能。
该区可与带羧基的聚合物发生酯交换反应,或与环氧树脂中的羧基进行酯化反应,使填充剂、钛酸酯和聚合物三者交联。
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
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。
偶联剂说明【2024版】
可编辑修改精选全文完整版偶联剂的品种与性能为了提高塑料的某些性能并降低成本,有效的办法是填充改性。
但在树脂中添加无机填料后溶融指数会大大降低,以致无法注射成型而且表观性能也不佳,所以如何能在聚合物中添加多量的填料而塑料制品又有良好的表观质量,这一问题是很受人们重视的。
使用偶联剂能解决上述问题。
偶联剂也称表面处理剂,实际上是一种增加无机填料与有机聚合物之间亲和力的有机物质。
大多数无机填料属亲水性,与聚合物难以相容,如果不经过偶联处理它们会造成相间分离。
但是经过各种偶联处理后能使填料表面的亲水性变成亲有机物性,偶联剂在填料和聚合物之间通过物理的和化学的作用使它们紧密相连从而达到良好的机械强度。
另一方面无机填料不论经过硅烷、钛酸酯还是其它偶联剂处理后,其聚集的颗粒直径大多有明显减小,例如沉淀碳酸钙用高级脂肪酸处理后聚集粒径即能减小五分之四,故可提高填料在聚合物中的分散性,使填料聚合物体系的流动性得以改善,这些因素都有利于改进制品的机械性能、表观质量和加工性能。
偶联剂大致可分为硅烷系、太酸酯系、铬络合物系(如杜邦公司的商品V olan,甲基丙烯酸氯化铬)及其它高级脂肪酸、醇、酯等几类。
但主要是前面种。
硅烷偶联剂历史较久,至今仍是玻璃纤维等含硅无机材料的主要表面处理剂。
钛酸酯偶联剂是七十年代新产品,主要用来处理含钙、钡等非硅无机填料。
选用偶联剂的基本原则是,酸性填料应使用含碱性官能团的偶联剂,而碱件填料应该用含酸性官能团的偶联剂(一)硅烷偶联剂1.γ—氨丙基三甲氧基硅烷(A—143)比重1.08,沸点196℃,闪点88℃,25℃时的折射率为1.42,最小包覆面积394米2/克,适用于聚酰胺。
2.乙烯基三氯硅烷(A—150)比重1.26,沸点90.6,闪点15℃,25℃时的折射率为1.42,最小包覆面积485的米2/克,适用于聚乙烯、聚苯乙烯等。
3.乙烯基三乙氧基硅烷(A—151)比重1.26,沸点90.6,闪点15℃,25℃时的折射率为1.42,最小包覆面积411米2/克,适用于聚乙烯、聚丙烯及热固性树脂。
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。
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本文摘自再生资源回收-变宝网()偶联剂的分类及用途
偶联剂又称表面改性剂。
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。
一、偶联剂的分类
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)。
硅烷偶联剂在国内有KH550,KH560,KH570,KH792,DL602,DL171这几种型号。
钛酸酯偶联剂
依据它们独特的分子结构,钛酸酯偶联剂包括四种基本类型:①单烷氧基型这类偶联剂适用于多种树脂基复合材料体系,尤其适合于不含游离水、只含化学键合水或物理水的填充体系;②单烷氧基焦磷酸酯型该类偶联剂适用于树脂基多种复合材料体系,特别适合于含湿量高的填料体系;③螯合型该类偶联剂适
用于树脂基多种复合材料体系,由于它们具有非常好的水解稳定性,这类偶联剂特别适用于含水聚合物体系;④配位体型该类偶联剂用在多种树脂基或橡胶基复合材料体系中都有良好的偶联效果,它克服了一般钛酸酯偶联剂用在树脂基复合材料体系的缺点。
其它偶联剂
锆类偶联剂是含铝酸锆的低分子量的无机聚合物。
它不仅可以促进不同物质之间的粘合,而且可以改善复合材料体系的性能,特别是流变性能。
该类偶联剂既适用于多种热固性树脂,也适用于多种热塑性树脂。
此外还有镁类偶联剂和锡类偶联剂。
增强塑料中,能提高树脂和增强材料界面结合力的化学物质。
在树脂基体与增强材料的界面上,促进或建立较强结合的物质。
注:偶联剂可施于增强材料上或加入树脂中,或两者给合。
二、偶联剂的用途
增强塑料中,能提高树脂和增强材料界面结合力的化学物质。
在树脂基体与增强材料的界面上,促进或建立较强结合的物质。
注:偶联剂可施于增强材料上或加入树脂中,或两者给合。
应用领域、主要功能功能:
玻纤、玻璃钢:提高复合材料湿态物理机械强度、湿态电气性能,并改善玻纤的集束性、保护性和加工工艺。
胶粘剂和涂料:提高湿态下的粘合力、耐候性,改善颜料分散性,提高耐磨性和树脂的交联。
铸造:提高树脂砂的强度。
以实现高度、低发气。
橡胶:提高制品机械强度、耐磨性、湿态电气性能和流变性。
密封胶:提高湿态的粘合力,提高填料的分散性,制品耐磨性。
纺织:令纺织品柔软丰满、提高其防水性、以及对染料的粘合力。
印刷油墨:提高粘合力的浸润性。
填料表面处理:在树脂中提高填料和树脂的相容性、浸润性、分散性。
交联聚乙烯:用于交联聚乙烯电缆及热水管增强强度。
耐用性及使用寿命。
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