钛酸酯偶联剂的结构
钛酸酯偶联剂按其化学结构可分为4 类:单烷氧基型、单完基焦磷酸指型、螯合型和配位体型。钛酸酯偶联剂的分子式为:(RO )m Ti ( OX-R-Y)n,钛酸酯偶联剂,其分子结构决定了它具有多种功能,其功能分别为:
①(RO )m:通过R 基与无机填料表面的羟基反应,形成偶联剂的单分子层,钛酸酯偶联剂的应用,从而起化学偶联作用。填料界面上的水和自由质子(H )是与偶联剂起作用的反应点。
② (O┈):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,钛酸酯偶联剂 南京,同时还可与环氧树脂中的羟基发生酯化反应。
③X:是与钛氧键连接的原子团, 或称粘合基团,决定着钛酸酯偶联剂的特性。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。
④R: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,使体系的粘度显著降低,钛酸酯偶联剂厂家,并具有良好的润滑性和流变性能。
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,可以为1~3。
钛酸酯偶联剂对碳酸钙的表面包覆改性及其用作造纸填料的研究
钛酸酯偶联剂能与无机物表面羟基起反应,可使填料得到活化处理。因此在塑料行业,它经常被用于偶联热塑型聚合物和干燥的填料,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,增加制品光泽,提高产品质量。纸张的强度主要来自于纤维素分子间氢键的相互作用,应用到造纸中会得到什么样的效果呢?
改性PCC的制备
在60℃水浴中放置一个150mL三口瓶,在三口瓶中用50mL去离子水将5g绝干PCC分散均匀,加入一定量的二(三乙淳胺)钛酸二异丙酯(TBD)偶联剂,在300rpm速度下搅拌20min。离心,弃去上清液,用去离子水洗涤沉淀2-3次,将沉淀转移至烘箱中105℃烘干1h,再转移至马弗炉中于550℃锻烧4h。
XPS图谱
二(三乙淳胺)钛酸二异丙酯(TBD)用量为2%时,改性前后PCC的红外图谱图显示:改性后,在波数500-700cm-1处有一较明显的吸收峰,这与二氧化钛的吸收峰相吻合,可以推测改性物中有钛的氧化物存在。另外改性物失去了728.73nm处的吸收锋,推测是由于改性的过程中对碳酸钙进行的处理产生的影响。
结论
相比较碳酸钙与二氧化钛的高温(通常高于1000℃)固相合成钛酸钙的方法,采用水溶性的鳌合型的钛酸酯偶联剂对碳酸钙进行处理,经较低的温度(550℃)锻烧,即可以得到钛酸钙晶体。
将制备得到的改性碳酸钙在成纸中应用结果显示,纸张的白度有一定的改善,但由于包覆层与纤维的相互作用比较差,因此成纸的强度略有下降;填料的留着没有发生明显的变化。
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