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改性剂/偶联剂

偶联剂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。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
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          偶联剂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。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。  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Volan,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
          整体掺混法     整体掺混法是在填料加入前,将硅烷偶联剂原液混入树脂或聚合物内。因而,要求树脂或聚合物不得过早与硅烷偶联剂反应,以免降低其增黏效果。此外,物料固化前,硅烷偶联剂必须从聚合物迁移到填料表面,随后完成水解缩合反应。为此,可加入金属羧酸酯作催化剂,以加速水解缩合反应。此法对于宜使用硅烷偶剂表面处理的填料,或在成型前树脂及填料需经混匀搅拌处理的体系,尤为方便有效,还可克服填料表面处理法的某些缺点。有人使用各种树脂对比了掺混法及表面处理法的优缺点。认为:在大多数情况下,掺混法效果亚于表面处理法。掺混法的作用过程是硅烷偶剂从树脂迁移到纤维或填料表面,并过而与填料表面作用。因此,硅烷偶联掺入树脂后,须放置一段时间,以完成迁移过程,而后再进行固化,方能获得较佳的效果。还从理论上推测,硅烷偶联剂分子迁移到填料表面的理,仅相当于填料表面生成单分子层的量,故硅烷偶联剂用量仅需树脂质量的0.5%-1.0%。还需指出,在复合材料配方中,当使用与填料表面相容性好、且摩尔质量较低的添加剂,则要特别注意投料顺序,即先加入硅烷偶联剂,而后加入添加剂,才能获得较佳的结果。
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