偶联剂在涂料上作为分散剂的问题

偶联剂在涂料上作为分散剂的问题

偶联剂在涂料上作为分散剂的问题(2008/12/24 11:56)目录:公司动态

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国内助剂行业在缺少分散剂研究能力的情况下,部分厂商提供了部分塑料行业使用的偶联剂,作为分散剂。在一定程度上解决了一些低端产品的问题。但是,偶联剂在使用过程中会遇到一些塑料上不可能遇到的问题。

1.对体系环境要求高。我们知道,偶联剂都是钛酸酯等金属盐类。对于水、酸等物质极其敏感。要求体系绝对不能含有水。然而,在涂料树脂和溶剂中,普遍含有微量的水份。特别是高极性溶剂和树脂,不含有水分几乎是不可能的。很多树脂都带有一定的酸值。比如醇酸树脂,热固性丙烯酸树脂、聚酯树脂等。另外,大部分颜料本身也是含有水分的。水分与偶联剂反应立刻令偶联剂失效。这在涂料生产和储存过程中是难以避免的因素。

2.偶联剂在分散剂概念上,普遍属于低分子。一般分子量数百量级。分散无机颜料或者填料尚差强人意。对于分散稳定有机颜料或者炭黑等能力不够。遇到溶剂稀释,分散状态平衡破坏。

3.由于金属盐与涂料相容性的局限,使得涂料光泽,稳定性等有可能受到影响。

偶联剂作为分散剂使用,是涂料工艺的“权宜之计”。偶联剂不是分散剂的研究方向。现代分散剂是以丙烯酸酯类聚合物,聚氨酯嵌段聚合物等为基础的新型技术体系。再考虑与涂料尽可能相容的前提下,利用接枝特定锚定基团的高分子化合物的特性,赋予涂料分散状态的稳定,充分展色。是分散剂的发展方向。纵观国外品牌助剂的成分和技术特征,可以证明这一点。国内助剂品牌也应该逐步走上这样一条技术道路模式。

但是由于高分子分散剂的技术工艺的复杂,成本较高。在成本允许的情况下,应该使用高分子分散剂。特别是使用高级颜料时,将成为不可避免的选择。

莱银化学从一开始就摒弃这种技术路线上的“权宜之计”。不搞偶联剂等代用品。并且从D-133开始将全部提供高分子分散剂,目前只保留了一个牌号的低极性的低分子分散剂D-103。

涂料用润湿分散剂(优选.)

第一节、概述 润湿与分散是涂料制备的重要工艺过程。而涂料制备过程的中心环节是颜料分散,颜料分散是涂料、油墨、塑料加工、日用化妆品等生产中的一个重要工艺过程。颜料分散,亦即颜料在外力的作用下,成为细小的颗粒,均匀地分布到连续相中,以期得到一个稳定的悬浮体,不仅需要树脂、颜料、溶剂的相互配合,还需使用润湿分散剂才能提高分散效率并改善贮存稳定性,防止颜料在贮存期间沉降、结块,影响施工,此外颜料的良好分散还能够改善涂料的光泽、遮盖力、流变性等。 颜料分散一般经过润湿、粉碎、稳定三个不可分离的阶段。润湿是固体和液体接触时,固/液界面取代固/气界面,粉碎是借助机械作用把颜料凝聚体和附聚体解聚成接近原始粒子的细小粒子,并均匀分散在连续相中,成为悬浮分散体,稳定是指制备的悬浮体在无外力作用下,仍能处于稳定的分散悬浮状态。 在分散系中存在着各种不同的作用力,其产生的原因是各不相同的。分散体系的稳定性是由各种力的合力所决定的。颜料分散体系的稳定机理,主要有电荷斥力学和空间位阻效应。想要获得一个良好的涂料分散体系,单纯依靠树脂、颜料、溶剂的相互作用有时是难以办到的,必须借助于湿润分散剂的帮助。 润湿剂、分散剂都是表面活性剂。润湿剂在颜料润湿过程中发挥作用,能够降低液/固之间的界面张力,可提高颜料的分散效率,缩短研磨时间。分子量低的湿润效率高。分散剂在颜料分散稳定过程中发挥作用,能够吸附在颜料离子的表面上构成电荷斥力、空间位阻效应,使分散体处于稳定状态。 将润湿分散剂从化学上加以分类是很困难的。原因是不同品牌的产品,其组成、结构差别非常大。宜从应用范围、极性、离子性以及相对分子质量特征等方面进行。按应用领域分为水性、油性和通用型分散剂。按功能又分为润湿剂和分散剂。实际上,这种分类方法有很大的随意性,因为润湿和分散根本就是一个统一连续的过程。 第二节、颜料润湿分散基本原理 一、涂料分散体系的构成 干粉颜料呈现三种结构形态: ①原始粒子,由单个颜料晶体或一组晶体组成,粒径相当小; ②凝聚体,由以面相接的原始粒子团组成,其表面积比其单个粒子表面积之和小,再分散困难; ③附聚体,由以点、角相接的原始粒子团组成,其总表面积比凝聚体大,但小于单个粒子表面积之和,再分散较凝聚体容易。 按照颜料和基料亲水和亲油的特性,分散体可分成六种: a.亲水性颜料分散在亲水性的基料中; b.亲水性颜料分散在亲油性的基料中; c.亲油性颜料分散在亲水性的基料中; d.亲油性颜料分散在亲油性的基料中; e.亲水性和亲油性颜料分散在亲水性的基料中; f. 亲水性和亲油性颜料分散在亲油性的基料中。 二、润湿作用 当液体与固体表面接触时,是原来的固/气界面消失,形成新的固/液界面,这种现象叫润湿。只有在颜料与树脂溶液之间的接合力大于基料树脂之间的接合力,才会发生润湿作用。

水性涂料分散剂

水性分散剂----钠盐 聚羧酸钠盐型分散剂,广泛用于水性涂料领域。由于它具有极佳的分子量及相当窄的分子量分布,因此在乳胶漆的制造过程中,与整个涂料体系的相容性很好,在分散体系中,能在物料表面均匀形成吸附双电层,减小颜料粒子二次絮凝的趋势,从而提高了涂料的储存稳定性。该产品对重钙、轻钙高岭土、钛白粉、碳酸锌、硫酸钡、滑石粉、氢氧化铝、氧化锆等多种无机粉体具有优良的分散效果。尤其适用于重质碳酸钙的研磨分散,用量少,只需加入少量就可制成高浓度、低粘度的颜料分散液。使用量建议用量为颜填料质量的0.2-0.8%。 优点: 水溶性高效分散剂,用量少,通用性强,对各种颜填料都具有较好的分散效果,并且与涂料配方中的其他助剂及乳液有良好的配伍性。 用途: 白土、碳酸钙、二氧化钛等所有颜料的分散; 水性涂料。 保质期: 12个月 水性分散剂-----铵盐 聚丙烯酸铵盐的聚合物, 是一种耐水型分散剂,具有降低研磨料粘度、改善涂料的储存稳定性、增加光泽和流平性等特点,广泛用于建筑涂料、各种水性工业漆和颜料浓缩浆等。用量低,有效提高漆膜的耐水性,特别适用于高光泽的漆膜。通用性强,对钛白粉、滑石粉、碳酸钙、氧化锌、立德粉、高岭土、群青等各种无机颜(填)料都具有良好的分散效果。使用量建议用量为颜填料质量的0.2-0.8%。 优点: 水溶性高效分散剂,通用性强,用量少,润湿效果好,起泡性低,耐水性好,与聚氨酯类增稠剂有极好的配伍性,对各种颜填料都具有较好的分散效果。 产品的质量指标: 固含量:40±1%, 外观:黄色透明液体 粘度:150-400 mPa.s(25℃,60rpm) pH 值:6-8 比重:1.25-1.38 溶解性:易溶于水 用途: 白土、碳酸钙、二氧化钛等所有颜料的分散; 水性涂料。 保质期: 12个月

常用硅烷偶联剂介绍

常用硅烷偶联剂介绍标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

常用硅烷偶联剂介绍 1.KH550 KH550硅烷偶联剂CAS号:919-30-2 一、国外对应牌号 A-1100(美国联碳),Z-6011(美国道康宁),KBM-903(日本信越)。本品有碱性,通用性强,适用于环氧、PBT、酚醛树脂、聚酰胺、聚碳酸酯等多种热塑性和热固性树脂。 二、化学名称分子式: 名称:γ-氨丙基三乙氧基硅烷 别名:3-三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺 【3-TriethoxysilylpropylamineAPTES】, γ-氨丙基三乙氧基硅烷或3-氨基丙基三乙氧基硅烷【3-AminpropyltriethoxysilaneAMEO】 分子式:NH 2(CH 2 ) 3 Si(OC 2 H 5 ) 3 分子量:221.37 分子结构: 三、物理性质: 外观:无色透明液体 密度(ρ25℃):0.946

沸点:217℃ 折光率nD25:1.420 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。 本品应严格密封,存放于干燥、阴凉、避光的室内。 四、KH550主要用途: 本品应用于矿物填充的酚醛、聚酯、环氧、PBT、聚酰胺、聚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。 本品是优异的粘结促进剂,可用于聚氨酯、环氧、腈类、酚醛胶粘剂和密封材料,可改善颜料的分散性并提高对玻璃、铝、铁金属的粘合性,也适用于聚氨酯、环氧和丙烯酸乳胶涂料。 在树脂砂铸造中,本品增强树脂硅砂的粘合性,提高型砂强度抗湿性。 在玻纤棉和矿物棉生产中,将其加入到酚醛粘结剂中,可提高防潮性及增加压缩回弹性。 在砂轮制造中它有助于改进耐磨自硬砂的酚醛粘合剂的粘结性及耐水性。 2.KH560 一、国外对应牌号: A-187(美国联碳公司)。

OROTAN731A聚羧酸钠盐水性涂料分散剂

OROTAN 731A(聚羧酸钠盐)水性涂料分散剂 OROTAN 731A是一款标准型的环保聚羧酸钠盐水性涂料分散剂,对所有无机颜料和填料都有优异的分散性,用其分散的浆液贮存稳定性好,长期贮存不沉淀、不返粗;OROTAN 731A低V O C的设计,特别适用于众多的内墙涂料体系中,并能获得良好的分散性、稳定性和漆膜性能;OROTAN 731A虽为钠盐产品,但其耐水性远优于同类钠盐分散剂,同样适用于外墙体系的水性建筑涂料中。 典型参数: 外 观:透明淡黄色液体 主要成份:聚羧酸钠盐水溶液 离子属性:阴离子 固 含 量:25% 酸 碱 值:9.5-10.5 比 重:1.0-1.2K G/L 粘 度:20-130C P S/25℃ 产品特点: (1)超低V O C:OROTAN 731A不含甲醛,以水为载体,可用于配制低V O C环保型内外墙涂料。 (2)平缓的分散性,与体系配套性优异,浆料贮存稳定性优异:OROTAN 731A的分散性相对平缓,但是在使用性、适用性方面更加优越,在一定范围内使用,即使过量添加亦不会影响体系的贮存稳定性。(3)良好展色能力,对颜料的承载力强,防止颜料浮色发花,有利于后期调色。 (4)优越的耐水性:OROTAN 731A采用先进复合技术,对钠盐结构进行改性,减少对漆膜耐水性影响。 其耐水性目前远优于同类钠盐分散。 (5)低泡沫:OROTAN 731A是一种复合钠盐分散剂,对钠盐结构的改性,同样减少在分散过程中产生泡沫的可能性。 (6)可改善体系的流平性。 使用指南: OROTAN 731A分散剂能与水按任何比例混溶,建议在涂料生产的研磨阶段加入,一般先直接将OROTAN 731A加入水中,同时加入消泡剂、纤维素和其他助剂,然后加入颜料、填料等粉料,经高速分散或砂磨,可制成分散均匀、稳定的浆料。 参考用量:0.15-0.6% 应用领域: 广泛应用于纯丙、苯丙和醋丙体系的水性内、外墙建筑涂料中。 适用于色浆生产。 适用于纸浆生产。

硅烷偶联剂使用说明

硅烷偶联剂使用说明 一、选用硅烷偶联剂的一般原则 已知,硅烷偶联剂的水解速度取于硅能团Si-X,而与有机聚合物的反应活性则取于碳官能团C-Y。因此,对于不同基材或处理对象,选择适用的硅烷偶联剂至关重要。选择的方法主要通过试验预选,并应在既有经验或规律的基础上进行。例如,在一般情况下,不饱和聚酯多选用含CH2=CMeCOO、Vi及CH2-CHOCH2O-的硅烷偶联剂;环氧树脂多选用含CH2-CHCH2O及H2N-硅烷偶联剂;酚醛树脂多选用含H2N-及H2NCONH-硅烷偶联剂;聚烯烃多选用乙烯基硅烷;使用硫黄硫化的橡胶则多选用烃基硅烷等。由于异种材料间的黏接可度受到一系列因素的影响,诸如润湿、表面能、界面层及极性吸附、酸碱的作用、互穿网络及共价键反应等。因而,光靠试验预选有时还不够精确,还需综合考虑材料的组成及其对硅烷偶联剂反应的敏感度等。为了提高水解稳定性及降低改性成本,硅烷偶联剂中可掺入三烃基硅烷使用;对于难黏材料,还可将硅烷偶联剂交联的聚合物共用。 硅烷偶联剂用作增黏剂时,主要是通过与聚合物生成化学键、氢键;润湿及表面能效应;改善聚合物结晶性、酸碱反应以及互穿聚合物网络的生成等而实现的。增黏主要围绕3种体系:即(1)无机材料对有机材料;(2)无机材料对无机材料;(3)有机材料对有机材料。对于第一种黏接,通常要求将无机材料黏接到聚合物上,故需优先考虑硅烷偶联剂中Y与聚合物所含官能团的反应活性;后两种属于同类型材料间的黏接,故硅烷偶联剂自身的反亲水型聚合物以及无机材料要求增黏时所选用的硅烷偶联剂。 二、使用方法 如同前述,硅烷偶联剂的主要应用领域之一是处理有机聚合物使用的无机填料。后者经硅烷偶联剂处理,即可将其亲水性表面转变成亲有机表面,既可避免体系中粒子集结及聚合物急剧稠化,还可提高有机聚合物对补强填料的润湿性,通过碳官能硅烷还可使补强填料与聚合物实现牢固键合。但是,硅烷偶联剂的使用效果,还与硅烷偶联剂的种类及用量、基材的特征、树脂或聚合物的性质以及应用的场合、方法及条件等有关。本节侧重介绍硅烷偶联剂的两种使用方法,即表面处理法及整体掺混法。前法是用硅烷偶联剂稀溶液处理基体表面;后法是将硅烷偶联剂原液或溶液,直接加入由聚合物及填料配成的混合物中,因而特别适用于需要搅拌混合的物料体系。 1、硅烷偶联剂用量计算 被处理物(基体)单位比表面积所占的反应活性点数目以及硅烷偶联剂覆盖表面的厚度是决定基体表面硅基化所需偶联剂用量的关键因素。为获得单分子层覆盖,需先测定基体的

湿润分散剂理论

湿润分散剂理论 涂料与油墨制造过程中的颜料分散是指在机械力的作用下,颜料的二次团粒径经过润湿、粉碎、分散在展色剂中,得到一个分散悬浮体。悬浮体的稳定性与颜料、树脂、溶剂三者的性质及其相互作用有关。要想制备一个良好的颜料分散体有时必须要借助于湿润分散剂的帮助。润湿、粉碎、分散这三个过程是紧密相连不可分离的。 润湿是一个颜料表面置换工程,粉碎是机械加工的研磨过程;分散是机械粉碎制成悬浮体的稳定过程。这三者有可能是同时进行的,不易分割。湿润剂和分散剂都是界面活性剂,湿润剂能降低液 / 固之间的界面张力,增强颜料的亲液性,提高机械研磨效率。分散剂吸附在颜料的表面上构成电荷作用或空间位阻效应,使分散体处于稳定状态。 “湿润和分散”尽管这两个词就词义而言是不完全相同的,但其作用达到的结果却是极其相似的,往往很难区分,尤其是高分子分散剂,同时兼具润湿和分散作用,因此,人们常称其为湿润分散剂。 ?颜料的润湿性 颜料润湿是一个表面置换工程,由固 / 气界面变成固 / 液界面,只有在颜料与树脂溶液的亲合力大于基料中树脂之间的亲合力时才会实现。 ?接触角与润湿 当液体与固体接触时会形成一个夹角,这个角被称之为接触角,它是液体对固体润湿程度的一个衡量标志。杨氏方程表示了接触角与界面张力的关系。 γ SG = γ SL + γLG cos θ( 1 ) 式中:γ SG ——固 / 气界面张力 γ SL ——固 / 液界面张力 γ LG ——液 / 气界面张力 θ——液体与固体的接触角 由( 1 )式可导出( 2 )式 ( 2 ) 当γ SG < γ SL , cosθ< 0 ,θ>90 °。不润湿当θ等于180 °时,完全不润湿会形成水珠滚动现象。 当γ LG >γ SG -γ SL ,则 1 > cosθ> 0 ,θ<90 °。液体可以润湿固体,但不会完全润湿,铺展不好。 当γ LG = γ SG —γ SL ,则 cosθ=1 ,θ =0 °。液体会完全润湿固体,形成良好的铺展现象。既然润湿是颜料由固 / 气界面换或固 / 液界面,所以润湿效率 BS 应为: BS= γ SG -γ SL ( 3 ) 若将( 3 )式代入( 1 )式,润湿效率则为:

分散剂

分散剂 分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。可均一分散那些难于溶解于液体的无机,有机颜料的固体颗粒,同时也能防止固体颗粒的沉降和凝聚,形成安定悬浮液所需的药剂。 种类 脂肪酸类、脂肪族酰胺类和酯类 石蜡类 金属皂类 低分子蜡类 分散剂机理 基本原理 选择分散剂 双电层原理 位阻效应 简介 解释 种类 脂肪酸类、脂肪族酰胺类和酯类 石蜡类 金属皂类 低分子蜡类 分散剂机理 基本原理 选择分散剂 双电层原理 位阻效应 展开 编辑本段简介 Dispersant(分散剂):一种化学品,加入水中增加其去颗粒的能力。Documentation(文件编制):关于装配的资料,解释基本的设计概念、元件和材料的类型与数量、专门的制造指示和最新版本。使用三种类型:原型机和少数量运行、标准生产线和/或生产数量、以及那些指定实际图形的政府合约。 编辑本段解释 工具书中的解释 促使物料颗粒均匀分散于介质中,形成稳定悬浮体的药剂。分散剂一般分为无机分散剂和有机分散剂两

大类。常用的无机分散剂有硅酸盐类(例如水玻璃)和碱金属磷酸盐类(例如三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠等)。有机分散剂包括三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯等。 学术文献中的解释 分散剂的定义是分散剂能降低分散体系中固体或液体粒子聚集的物质。在制备乳油和可湿性粉剂时加入分散剂和悬浮剂易于形成分散液和悬浮液,并且保持分散体系的相对稳定的功能。 化工词典中的解释 能提高和改善固体或液体物料分散性能的助剂。固体染料研磨时,加入分散剂,有助于颗粒粉碎并阻止已碎颗粒凝聚而保持分散体稳定。不溶于水的油性液体在高剪切力搅拌下,可分散成很小的液珠,停搅拌后,在界面张力的作用下很快分层,而加入分散剂后搅拌,则能形成稳定的乳浊液。其主要作用是降低液-液和固-液间的界面张力。因而分散剂也是表面活性剂。种类有阴离子型、阳离子型、非离子型、两性型和高分子型。阴离子型用得最多。编辑本段选择 一个优良的分散剂应满足以下要求: 1、分散性能好,防止填料粒子之间相互聚集; 2、与树脂、填料有适当的相容性;热稳定性良好; 3、成型加工时的流动性好;不引起颜色飘移; 4、不影响制品的性能;无毒、价廉。 分散剂的用量一般为母料质量的5% 编辑本段种类 脂肪酸类、脂肪族酰胺类和酯类 硬脂酰胺与高级醇并用,可改善润滑性和热稳定性,用量(质量分数,下同)0.3%-0.8%,还可作聚烯烃的滑爽剂;己烯基双硬脂酰胺,也称乙撑基双硬脂酰胺(EBS),是一种高熔点润滑剂,用量为0.5%~2%;硬脂酸单甘油酯(GMS),三硬脂酸甘油酯(HTG);油酸酰用量0.2%~0.5%;烃类石蜡固体,熔点为57~70℃,不溶于水,溶于有机溶剂,树脂中的分散性、相容性、热稳定性均差,用量一般在0.5%以下 石蜡类 尽管石蜡属于外润滑剂,但为非极性直链烃,不能润湿金属表面,也就是说不能阻止聚氯乙烯等树脂粘连金属壁,只有和硬脂酸、硬脂酸钙等并用时,才能发挥协同效应液体石蜡:凝固点-15 ̄-35℃,在挤出和注射成型加工时,与树脂的相容性较差,添加量一般为0.3%-0.5%,过多时,反而使加工性能变坏 微晶石蜡:由石油炼制过程中得到,其相对分子质量较大,且有许多异构体,熔点65-90℃,润滑性和热稳定性好,但分散性较差,用量一般为0.1%-0.2%,最好与硬脂酸丁酯、高级脂肪酸并用。 金属皂类 高级脂肪酸的金属盐类,称为金属皂,如硬脂酸钡(BaSt)适用于多种塑料,用量为0.5%左右;硬脂酸锌(ZnSt)适于聚烯烃、ABS等,用量为0.3%;硬脂酸钙(CaSt)适于通用塑料,外润滑用,用量0.2% ̄1.5%;其他硬脂酸皂如硬脂酸镉(CdSt)、硬脂酸镁(MgSt)、硬脂酸铜(CuSt)。 低分子蜡类 低分子蜡是以各种聚乙烯(均聚物或共聚物)、聚丙烯、聚苯乙烯或其他高分子改性物

偶联剂与涂料

硅烷偶联剂与涂料 本报告不是专业的学术报告,只是专门针对上海涂料展前的突击学习介绍。因此对涂料的具体描述和偶联剂的具体作用机理都不作出说明。只介绍偶联剂在涂料中的应用,选择等实际性问题。 从所掌握的各种资料来看,硅烷偶联剂是属于涂料助剂的一种,所起的作用主要是附着力促进剂和颜填料的分散。涂料从总体上来分可以分为油性涂料和水性涂料。通过前期的实验和跟踪客户情况来看,由于硅烷偶联剂在水存在的情况下会产生水解,使用起来要求较多,很容易导致我们的偶联剂失效,因此建议重点放在油性涂料(即我们俗称的油漆),工业用底漆上面,而且目前市场上还是以油性涂料为主。 油漆体系是指从表面处理到底漆、中层漆、面漆的一整套体系,提供所需的保护及装饰作用,我们的偶联剂就主要应用于底漆的附着力促进剂。 涂料的分类方法有很多种,关系到偶联剂的选择使用就要从其成膜物质的分来才说,成膜物质是涂料的主要组成部分(涂料的组成含成膜物质,颜填料,溶剂,助剂四个组分),成膜物质早期是使用油脂和天然树脂,而现在大部分是使用各类合成树脂。下面是主要偶联剂针对的各类树脂: (KH-560)(玻璃漆首选):适用于环氧树脂、醇酸、酚醛树脂、丙烯酸树脂、尼龙等,作为玻璃漆、金属漆、硫化硅橡胶等附着力。 (KH-550):用于作为玻璃漆、金属漆等粘合剂。适用体系为:聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂乳胶涂料。 (KH-792) (烤漆):用于玻璃适烤漆、金属烤漆等工艺烤漆。用体系为:改性聚氨基树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚硫化物、尼龙等。 (KH-570)(UV丙烯树脂体系):应用于树脂砂工艺的金属铸造业,玻璃纤维及玻璃钢工业等作为胶粘剂与密封剂,适用体系为:改性聚氨基树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、热塑丙烯酸树脂等

硅烷偶联剂的产品分类与用途.pdf

硅烷偶联剂介绍

目录 1 硅烷偶联剂 (1) 有机硅烷偶联剂的选择原则 (3) 偶联剂用量 (4) 硅烷偶联剂作用机理 (5) 硅烷偶联剂使用方法 (6) 硅烷偶联剂分类与用途 (7) 硅烷偶联剂A-151 (7) 硅烷偶联剂A-171 (8) 硅烷偶联剂A-172 (9) 硅烷偶联剂KH-540 (9) 硅烷偶联剂KH-550 (10) 硅烷偶联剂KH-551 (10) 硅烷偶联剂KH-560 (11) 硅烷偶联剂KH-570 (12) 硅烷偶联剂KH-580 (13) 硅烷偶联剂KH-602 (13) 硅烷偶联剂KH-791 (14) 硅烷偶联剂KH-792 (15) 硅烷偶联剂KH-901 (16) 硅烷偶联剂KH-902 (16) 硅烷偶联剂nd-22 (17) 硅烷偶联剂ND-42(南大42) (17) 硅烷偶联剂ND-43 (17) 硅烷偶联剂SI-69 (18) 苯基三甲氧基硅烷 (18) 苯基三乙氧基硅烷 (19) 甲基三乙氧基硅烷 (20)

钛酸酯偶联剂 (20) 钛酸酯偶联剂101(钛酸酯TTS) (20) 钛酸酯偶联剂102 (21) 钛酸酯偶联剂105 (21) 有机硅烷偶联剂的选择原则 有机硅烷偶联剂的选择一般凭借对有机硅烷偶联剂侧试数据进行经脸总结,准确.地预测有机硅烷偶联剂是非常困难的。使用有机硅烷偶联剂后增大的键强度是一系列复杂因素的综合,如浸润、表面能、边界层的吸附、极性吸附,酸碱相互作用等. 预选有机硅烷偶联剂可遵循以下规津:不饱和聚醋可选用乙烯纂、环氧基及甲基丙烯陈氧基型有机硅烷偶联剂;环氧树脂宜选用环氧基或氨基型有机硅烷偶联剂;酚醛树脂宜选用氨基或服基型有机硅烷偶联剂;烯烃聚合物宜选用乙烯基型右机硅烷偶联剂;硫磺硫化的橡胶宜选用疏基型有机硅烷偶联剂等, 一、选用硅烷偶联剂的一般原则已知,硅烷偶联剂的水解速度取于硅能团Si-X,而与有机聚合物的反应活性则取于碳官能团C-Y。因此,对于不同基材或处理对象,选择适用的硅烷偶联剂至关重要。选择的方法主要通过试验,预选并应在既有经验或规律的基础上进行。例如,在一般情况下,不饱和聚酯多选用含CH2=CMeCOOVi及CH2-CHOCH2O的硅烷偶联剂:环氧树脂多选用含CH2CHCH2O及H2N硅烷偶联剂:酚醛树脂多选用含H2N及H2NCONH硅烷偶联剂:聚烯烃多选用乙烯基硅烷:使用硫黄硫化的橡胶则多选用烃基硅烷等。由于异种材料间的黏接强度受到一系列因素的影响,诸如润湿、表面能、界面层及极性吸附、酸碱的作用、互穿网络及共价键反应等。因而,光靠试验预选有时还不够精确,还需综合考虑材料的组成及其对硅烷偶联剂反应的敏感度等。为了提高水解稳定性及降低改性成本,硅烷偶联剂中可掺入三烃基硅烷使用;对于难黏材料,还可将硅烷偶联剂交联的聚合物共用。 硅烷偶联剂用作增黏剂时,主要是通过与聚合物生成化学键、氢键;润湿及表面能效应:改善聚合物结晶性、酸碱反应以及互穿聚合物网络的生成等而实现的。增黏主要围绕3种体系:即(1)无机材料对有机材料;(2)无机材料对无机材料;(3)有机材料对有机材料。对于第一种黏接,通常要求将无机材料黏接到聚合物上,故需优先考虑硅烷偶联剂中Y与聚合物所含官能团的反应活性:后两种属于同类型材料间的黏接,故硅烷偶联剂自身的反亲水型聚合物以及无机材料要求增黏时所选用的硅烷偶联剂。 硅烷偶联剂牌号偶联剂应用领 域 偶联剂作用 KH-540 KH-550 胶黏剂行业●提高粘接力及粘接寿命 ●在潮湿和干燥的条件下仍具有良好的粘结效果●更佳的耐溶剂性、提高储存寿命 KH-560 KH-570 KH-792 Si-602 Si-563 KH-540 KH-550 涂料行业●有机聚合物和无机表面之间的附着力促进剂●粘合体系的交联剂和固化剂,共聚单体 ●填料和颜料的分散剂 ●在抗刮和抗腐蚀涂料中充当粘结组分及涂层 KH-560 KH-570 KH-792 Si-602 Si-563 A-151

润湿分散剂的选择和评价

润湿分散剂的选择和评价 随着国外涂料助剂陆续不断地推向中国市场,国内助剂生产厂家也日渐增多,这是一种好现象。但面对眼花缭乱、异彩纷呈的各种各样润湿分散剂,使用者不仅要选好合适的品种,还要找到恰到好处的用量,做到经济实惠,这就要注意选择原则和试验、评价方法 (1)选用润湿分散剂应考虑的因素 尽管厂家不会详细地提供助剂的组成和制造工艺,一般厂家的说明书中都会讲到性能和应用。因此,通过阅读说明书、与厂家服务人员交流,基本上可以掌握某种助剂用于何处。对于涂料配方设计者来说,就要注意以下原则: ①涂料体系。涂料按介质不同划分为水性、溶剂型、粉末等几大体系。一般情况下,所用的润湿分散剂是不通用的。助剂提供者首先应介绍该助剂是用于水性的或是溶剂型,以与使用者的要求相吻合。如果用错,不仅起不到润湿分散效果,还会造成意想不到的弊病。 ②颜料。不同颜料其电荷性质不同,首先要分清是无机颜料还是有机颜料;有机颜料中还要看是酞著系列的还是炭黑。国际上一些大的公司产品已细化到某一颜料使用某一助剂达到最佳效果的地步,但大多数还只是通用,这就需要使用者逐渐试验,缩小范围来选择。 ③基料(即树脂)。不同的树脂体系对颜料的润湿性不同,因此对润湿分散剂的选择也有一些限制。 ④体系相容性。在一个涂料体系中,所使用的助剂一般不仅仅是润湿分散剂,可能还有流平剂、消泡剂等,这样相容性就极为重要。有些润湿分散剂的乳化It能较强,很可能会使消泡剂乳化而散失消泡能力。注意相容性,有利于配方平衡,使产品综合性能得以兼顾。 ③施工性。对于厚浆型立面施工的涂料,最好选用能产生控制絮凝、具有触变性的助剂,以达到良好的施工性能。 ⑥良好的价格性能比。在低价的产品中使用高质高价的助剂,造成成本的大幅度上升,是很不经济的。选用何种润湿分散剂,还要与产品的档次相一致,以求价格与性能的统一。 (2)分散效率的试验方法 试验的目的,在于从众多的润湿分散剂中选出最合适的品种并确定最佳用量。 在初步筛选时,可采用以下两种方法进行: ①观察颜料粒子的重力沉降。用重力沉降法对分散剂效率进行初步筛选,十分简单易行。其方法是:将待选的分散剂极稀溶液装人一系列试管中,再加人一定而少量的待分散颜料,经猛烈摇动后,置于一旁,观察相对沉降速率、上层清液浊度及最终沉降体积。相对沉降速率越小,上层清液浊度越大,最终沉降体积越小,说明分散效率越好。 ②测定颜料分散体的粘度。加人分散剂引起粘度大幅度下降是分散很实际的指标。使用该法可选择最佳的分散剂及其用量。方法是:a.将待试的各种少量分散剂加人相同体积的漆料(含有确定的高固体份的待分散颜料)中,强烈搅拌后测定粘度,认为粘度最低时的分散剂最合适。b.在待试的高粘度颜料和漆料混合物中,边搅拌边滴加选好的分散剂,每滴加一次,便测定粘度,确定得到最低粘度时的分散剂用量为最佳用量。 值得注意的是,并非分散剂用量越大,粘度会越低。由于粘度的逆增长或平

分散剂的作用原理和作用过程

分散剂的作用原理和作用过程 轻化0802 12号黄卓英 能使固液悬浮体中的固体粒子稳定分散于介质中的表面活性剂称为分散剂。分散就是将固体颗粒均匀分布于分散液的过程,分散液具有一定的稳定性。 作用原理: 机理:1.吸附于固体颗粒的表面,使凝聚的固体颗粒表面易于湿润。 2.高分子型的分散剂,在固体颗粒的表面形成吸附层,使固体颗粒表面的电荷增加,提高形成立体阻碍的颗粒间的反作用力。 3.使固体粒子表面形成双分子层结构,外层分散剂极性端与水有较强亲合力,增加了固体粒子被水润湿的程度.固体颗粒之间因静电斥力而远离 4.使体系均匀,悬浮性能增加,不沉淀,使整个体系物化性质一样 以上所述,使用分散剂能安定地分散液体中的固体颗粒。 选择分散剂 在我们涂料生产过程中,颜料分散是一个很主要的生产环节,它直接关系到涂料的储存,施工,外观以及漆膜的性能等,所以合理地选择分散剂就是一个很重要的生产环节。但涂料浆体分散的好坏不光和分散剂有关系,和涂料配方的制定以及原料的选择都有关系。分散剂顾名思议,就是把各种粉体合理地分散在溶剂中,通过一定的电荷排斥原理或高分子位阻效应,使各种固体很稳定地悬浮在溶剂(或分散液)中。 双电层原理 水性涂料使用的分散剂必须水溶,它们被选择地吸附到粉体与水的界面上。目前常用的是阴离子型,它们在水中电离形成阴离子,并具有一定的表面活性,被粉体表面吸附。粉状粒子表面吸附分散剂后形成双电层,阴离子被粒子表面紧密吸附,被称为表面离子。在介质中带相反电荷的离子称为反离子。它们被表面离子通过静电吸附,反离子中的一部分与粒子及表面离子结合的比较紧密,它们称束缚反离子。它们在介质成为运动整体,带有负电荷,另一部分反离子则包围在周围,它们称为自由反离子,形成扩散层。这样在表面离子和反离子之间就形成双电层。 动电电位:微粒所带负电与扩散层所带正电形成双电层,称动电电位。热力电位:所有阴离子与阳离子之间形成的双电层,相应的电位. 起分散作用的是动电电位而不是热力电位,动电电位电荷不均衡,有电荷排斥现象,而热力电位属于电荷平衡现象。如果介质中增大反离子的浓度,而扩散层中的自由反离子会由于静电斥力被迫进入束缚反离子层,这样双电层被压缩,动电电位下降,当全部自由反离子变为束缚反离子后,动电电位为零,称之为等电点。没有电荷排斥,体系没有稳定性发生絮凝。 位阻效应 一个稳定分散体系的形成,除了利用静电排斥,即吸附于粒子表面的负电荷互相排斥,以阻止粒子与粒子之间的吸附/聚集而最后形成大颗粒而分层/沉降之外,还要利用空间位阻效应的理论,即在已吸附负电荷的粒子互相接近时,使它们互相滑动错开,这类起空间位阻

硅烷偶联剂的使用方法

一、选用硅烷偶联剂的一般原则 已知,硅烷偶联剂的水解速度取于硅能团Si-X,而与有机聚合物的反应活性则取于碳官能团C-Y。因此,对于不同基材或处理对象,选择适用的硅烷偶联剂至关重要。选择的方法主要通过试验预选,并应在既有经验或规律的基础上进行。例如,在一般情况下,不饱和聚酯多选用含CH2=CMeCOO、Vi及CH2-CHOCH2O-的硅烷偶联剂;环氧树脂多选用含CH2-CHCH2O及H2N-硅烷偶联剂;酚醛树脂多选用含H2N-及H2NCONH-硅烷偶联剂;聚烯烃选用乙烯基硅烷;使用硫黄硫化的橡胶则多选用烃基硅烷等。由于异种材料间的黏接可度受到一系列因素的影响,诸如润湿、表面能、界面层及极性吸附、酸碱的作用、互穿网络及共价键反应等。因而,光靠试验预选有时还不够精确,还需综合考虑材料的组成及其对硅烷偶联剂反应的敏感度等。为了提高水解稳定性及降低改性成本,硅烷偶联剂中可掺入三烃基硅烷使用;对于难黏材料,还可将硅烷偶联剂交联的聚合物共用。硅烷偶联剂用作增黏剂时,主要是通过与聚合物生成化学键、氢键;润湿及表面能效应;改善聚合物结晶性、酸碱反应以及互穿聚合物网络的生成等而实现的。增黏主要围绕3种体系:即(1)无机材料对有机材料;(2)无机材料对无机材料;(3)有机材料对有机材料。对于第一种黏接,通常要求将无机材料黏接到聚合物上,故需优先考虑硅烷偶联剂中Y与聚合物所含官能团的反应活性;后两种属于同类型材料间的黏接,故硅烷偶联剂自身的反亲水型聚合物以及无机材料要求增黏时所选用的硅烷偶联剂。 二、使用方法 如同前述,硅烷偶联剂的主要应用领域之一是处理有机聚合物使用的无机填料。后者经硅烷偶联剂处理,即可将其亲水性表面转变成亲有机表面,既可避免体系中粒子集结及聚合物急剧稠化,还可提高有机聚合物对补强填料的润湿性,通过碳官能硅烷还可使补强填料与聚合物实现牢固键合。但是,硅烷偶联剂的使用效果,还与硅烷偶联剂的种类及用量、基材的特征、树脂或聚合物的性质以及应用的场合、方法及条件等有关。本节侧重介绍硅烷偶联剂的两种使用方法,即表面处理法及整体掺混法。前法是用硅烷偶联剂稀溶液处理基体表面;后法是将硅烷偶联剂原液或溶液,直接加入由聚合物及填料配成的混合物中,因而特别适用于需要搅拌混合的物料体系。 1、硅烷偶联剂用量计算 被处理物(基体)单位比表面积所占的反应活性点数目以及硅烷偶联剂覆盖表面的厚度是决定基体表面硅基化所需偶联剂用量的关键因素。为获得单分子层覆盖,需先测定基体的Si-OH含量。已知,多数硅质基体的Si-OH含是来4-12个/μ㎡,因而均匀分布时,1mol硅烷偶联剂可覆盖约7500m2的基体。具有多个可水解基团的硅烷偶联剂,由于自身缩合反应,多少要影响计算的准确性。若使用Y3SiX处理基体,则可得到与计算值一致的单分子层覆盖。但因Y3SiX价昂,且覆盖耐水解性差,故无实用价值。此外,基体表面的Si-OH数,也随加热条件而变化。例如,常态下Si-OH数为5.3个/μ㎡硅质基体,经在400℃或800℃下加热处理后,则Si-OH值可相应降为2.6个/μ㎡或<1个/μ㎡。反之,使用湿热盐酸处理基体,则可得到高Si-OH含量;使用碱性洗涤剂处理基体表面,

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。 酯交换反应性受以下几个因素支配: 1、钛酸酯分子与无机物偶联部份的化学结构;

浅析常见的涂料用颜料分散剂

浅析常见的涂料用颜料分散剂 分散剂又称湿润分散剂,它除具有湿润作用外,其活性基团一端能吸附在粉碎成细小微粒的颜料表面,另一端溶剂化进入漆基形成吸附层(吸附基越多,链节越长,吸附层越厚),产生电荷斥力(水性涂料)或熵斥力(溶剂型涂料),使颜料粒子长期分散悬浮于漆基中,避免再次絮凝,因而保证制成的色漆体系的贮存稳定。 分散剂有很多种,初步估算,现存世界上有1000多种物质具有分散作用。现按其结构来区分,可分为以下7种类型。 阴离子型润湿分散剂 大部分是由非极性带负电荷的亲油的碳氢链部分和极性的亲水的基团构成。2种基团分别处在分子的两端,形成不对称的亲水亲油分子结构。它的品种有:油酸钠 C17H33COONa、羧酸盐、硫酸酯盐(R—O—SO3Na)、磺酸盐(R—SO3Na)等。阴离子分散剂相容性好,被广泛应用于水性涂料及油墨中。多元羧酸聚合物等也可应用于溶剂型涂料,并作为受控絮凝型分散剂广泛使用。 阳离子型润湿分散剂 是非极性基带正电荷的化合物,主要有胺盐、季胺盐、吡啶鎓盐等。阳离子表面活性剂吸附力强,对炭黑、各种氧化铁、有机颜料类分散效果较好,但要注意其与基料中羧基起化学反应,还要注意不要与阴离子分散剂同时使用。 非离子型润湿分散剂 在水中不电离、不带电荷,在颜料表面吸附比较弱,主要在水系涂料中使用。主要分为乙二醇性和多元醇型,降低表面张力和提高润湿性。与阴离子型分散剂配合使用作为润湿剂或乳化剂,广泛应用于水性色浆、水性涂料及油墨中。 两性型润湿分散剂

是由阴离子和阳离子所组成的化合物。典型应用的是磷酸酯盐型的高分子聚合物。这类聚合物酸值较高,可能会影响层间附着力。 电中性型润湿分散剂 分子中阴离子和阳离子有机基团的大小基本相等,整个分子呈现中性,但却具有极性。如油氨基油酸酯C18H35NH3OOCC17H33等均属于这种类型,在涂料中应用相当广泛。 高分子型超分散剂 高分子型分散剂最为常用,稳定性也最佳。高分子型分散剂也分为多己内多酯多元醇-多乙烯亚胺嵌段共聚物型分散剂、丙烯酸酯高分子型分散剂、聚氨酯或聚酯型高分子分散剂等,由于它们的锚定基团一头与树脂缠绕吸附,另一头又与颜料粒子包附,因此贮存稳定性是比较好的。 受控自由基型超分散剂 采用最新的受控自由基聚合技术(CFPP),可以使分散剂的结构更为规整。常用的方法有:GTP、ATRP(原子转移自由基聚合)、RAFT(可逆加成断裂链转移可控自由基聚合,包括C-RAFT及S-RAFT等)、NMP、SFRP(稳定自由基聚合)、TEMPO 等。通过采用受控自由基聚合技术,可以使分散剂的相对分子质量分布更为集中,锚定基团也更为集中,效率更高。

润湿分散剂的分类特性与应用

润湿分散剂的分类特性与应用 摘要:论述了不同类别润湿分散剂的基本组成和应用特性,讨论了各种润湿分散剂在不同涂料中所应遵循的规则和选择方法。共讨论了八大类涂料工业常用的一些润湿分散剂品种。 关键词:润湿分散剂、高分子分散剂 润湿与分散是涂料制备的重要工艺过程。由于涂料品种的多样性,所使用的相关分散助剂也是品种繁多。市场上众多供应商提供了各具特色的品牌助剂,令人眼花缭乱。由于涂料助剂大多价格不菲,取舍之间更有着经济上的意义。因此,有必要对助剂的选择问题作一深入浅出的探讨,达到整体把握的目的。 不过,试图将润湿分散剂从化学上加以分类是困难的。原因是不同品牌的产品,其组成、结构差别非常大。从实际应用需要,运用物理化学原理和方法,对其进行大致分类则是可能和有意义的。 考察润湿分散剂的分类特性,宜从应用范围(主要是相容性问题)、极性、离子性以及分子量特征等方面进行。大的方面,按应用领域分为水性与油性以及通用型分散剂。功能上又区别为润湿剂和分散剂。实际上,这一区分带有很大的随意性;因为润湿与分散根本就是一个统一连续的过程。 1.0 水性润湿分散剂 1.1 润湿剂 都是一些低分子量(≤1500)的界面活性剂。主要作用是降低体系的界面张力;一般可在室温下把水溶液的表面张力从72达因/厘米,降至40达因/厘米以下。从而利于分散剂对颜料的作用。微观上,是促进颜料的可润湿性,使分散剂易于在颜料表面铺展而结合,形成所谓的锚固关系。另一方面,润湿剂这种降低体系表面张力的作用,还是涂料施工必不可少的性能。因为,高表面张力的涂料不易在基面上涂覆,易于出现流平不良等缺陷。应用于涂料配方中的润湿剂,有别于乳液合成用的表面活性剂。后者以离子型居多,而前者主要是非离子型的酚基或烷基聚氧乙烯类。 润湿剂的HLB值是衡量极性大小的重要参数。一般供应商可以提供这类数据。HLB值高则水溶性好,反之,则活性大。需要恰当把握。且过高的HLB易于导致涂料对商品色浆的接受性变差。易于出现浮色、发花等涂料质量和施工缺陷[1]。色浆与基础涂料之间HLB 差距过大,可能是水性涂料调色故障的主要原因。另外,泡沫的产生对涂料制造也是个敏感的问题。理论上,有一些计算已知结构表面活性剂HLB值的方法[2]。 有必要指出的是,钠盐或钾盐型分散剂的HLB值可能超过30以上。而合适的HLB值应该在20以下。遗憾的是,准确测定助剂HLB值还是相当困难的。简单测定助剂HLB的方法列于表1。将少量助剂与水相混,观察产生的现象,大致评价出HLB的范围[2] 表1 水分散法测定助剂的HLB值 H L B 范围分散性质 5——6 不稳定,或分散不良 7——8 经强烈摇荡后呈乳状分散 9——10 稳定的乳状分散体 11——13 半透明或灰色分散体

硅烷偶联剂的使用方法

硅烷偶联剂的使用方法 硅烷偶联剂的使用方法主要有表面预处理法和直接加入法,前者是用稀释的偶联剂处理填料表面,后者是在树脂和填料预混时,加入偶联剂的原液。 (1)表面预处理法 将硅烷偶联剂配成0.5~1%浓度的稀溶液,使用时只需在清洁的被粘表面涂上薄薄的一层,干燥后即可上胶。所用溶剂多为水、醇(甲氧基硅烷选择甲醇,乙氧基硅烷选择乙醇)、或水醇混合物,并以不含氟离子的水及价廉无毒的乙醇、异丙醇为宜。除氨烃基硅烷外,由其它硅烷偶联剂配制的溶液均需加入醋酸作水解催化剂,并将pH值调至3.5~5.5。长链烷基及苯基硅烷由于稳定性较差,不宜配成水溶液使用。氯硅烷及乙氧基硅烷水解过程中伴随有严重的缩合反应,也不宜配成水溶液或水醇溶液使用,而多配成醇溶液使用。水溶性较差的硅烷偶联剂,可先加入0.1~0.2%(质量分数)的非离子型表面活性剂,然后再加水加工成水乳液使用。硅烷偶联剂配成溶液,有利于硅烷偶联剂在材料表面的分散,溶剂是水和醇配制成的溶液,溶液一般为硅烷(20%)、醇(72%)、水(8%),醇一般为乙醇(对乙氧基硅烷)甲醇(对甲氧基硅烷)及异丙醇(对不易溶于乙醇、甲醇的硅烷)因硅烷水解速度与PH值有关,中性最慢,偏酸、偏碱都较快,因此一般需调节溶液的PH值,除氨基硅烷外,其他硅烷可加入少量醋酸,调节PH值至4—5,氨基硅烷因具碱性,不必调节。因硅烷水解后,不能久存,最好现配现用,最好在一小时内用完。 (2)直接添加方法 将硅烷偶联剂直接加入到胶粘剂组分中,一般加入量为基体树脂量的1~5%。涂胶后依靠分子的扩散作用,偶联剂分子迁移到粘接界面处产生偶联作用。对于需要固化的胶粘剂,涂胶后需放置一段时间再进行固化,以使偶联剂完成迁移过程,方能获得较好的效果。实际使用时,偶联剂常常在表面形成一个沉积层,但真正起作用的只是单分子层,因此,偶联剂用量不必过多。 硅烷偶联剂具体使用方法 (1)预处理填料法 将填料放入固体搅拌机(高速固体搅拌机HENSHEL(亨舍尔)或V型固体搅拌机等),并将上述硅烷溶液直接喷洒在填料上并搅拌,转速越高,分散效果越好。

偶联剂在涂料中的应用

偶联剂在涂料中的应用 1、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。 (2)偶联剂的偶联机理: 关于偶联剂的作用机理,一般认为是在单烷氧钛酸酯偶联剂中只有一个异丙氧基团是能和无机物偶联的水解基团,因此就可以在无机颜、填料的表面形成单分子层相比之下,钛酸酯偶联剂更能紧密地把无机颜产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。因此,用量小、效果大。由于钛酸酯偶联剂以单分子状态包复在无机颜、填料表面取代原来吸附的微量水分及气体,同时通过分子中长碳链疏水性非水介基闭,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、实用研究 鉴于钛酸酯偶联剂在涂料工业中的应用前景非常广阔。国内一些单位正在研制、生产钛酸酯偶联剂,在钙、塑材料方面已经有一定程序的应用和发展,涂料品种结构正由低档向中、高档产品发展。涂料品种正由传统的溶剂型涂料逐步向水性高固体分子溶剂,粉末和无机涂料方向发展,除明显提高涂料的装饰性和保护性外,又要求涂料向高效能、多功能、特效和专用方向发展,需要各种各样新型功能涂料。由于钛酸酯偶联剂独特的结构和多品种、多功能的特性。虽然用量少,却能满足涂料多方面的性能要求。 钛酸酯偶联剂应用在涂料中的研究,国外报导得较多,国内研究尚未大量投入。我公司联合国内部分大专院校及研究单位,投入较大科技力量,做了大量的工作,以各类钛酸酯偶联剂为主,辅以多种添加剂,推出了系列十余品种的涂料、油墨、专用助剂,堪与进口助剂比美,价格适中。 3、应用功能: 由于钛酸酯偶联剂分子结构中6个不同的功能区的特点,可以根据涂料工业的需要设计出不同基团的钛酸酯偶联剂,使其成为特定的,或兼有多种功能的偶联剂,赋于涂料\油墨具有如下功能。 (1)良好的分散润湿功能,能明显提高大部分无机与有机颜、填料在有机基料中的分散性,对炭黑、酞箐兰、铁红、中铬黄等分散也特有效。 (2)防沉性能好,提高贮存稳定性。 (3)有助磨作用,能缩短研磨道数和时间,同样研磨时间可使粒子研磨得更细。 (4)能增加漆膜对基材的附着力,提高漆膜对各种金属,玻璃及无机材料的粘结性,改善耐磨擦性,提高冲击强度,增加柔软性。

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