單烷氧型鈦酸酯(如異丙基三(硬脂酰基)鈦酸酯,NDZ-101)是應用廣的一類。其分子結構中只有一個易水解的烷氧基(通常是異丙氧基),其余三個為長鏈有機官能團。這一特點使其特別適合于處理含物理吸附水或有單分子層化學鍵合水的干燥填料體系,如碳酸鈣、硫酸鋇、氫氧化鋁等。 在處理過程中,單烷氧基與填料表面的微量羥基反應,釋放出異丙醇,同時三個長鏈有機基團向外伸展,在填料表面形成一層單分子有機層。 這層有機層提供了與聚合物的相容性,還起到了優異的潤滑作用,能極大降低高填充體系在加工過程中的粘度,改善物料流動性,提高擠出、注塑效率,并允許更高的填料填充量以降低成本。因此,它被大量應用于PVC、PP、PE等塑料的填充改性,以及涂料、油墨中顏料的分散。 通過優化分散與結合,影響制品的密度。泰安鈦酸酯偶聯劑PN-101

鈦酸酯偶聯劑是一類重要的有機-無機界面橋接分子,其分子結構通常呈現為(RO)m-Ti-(OX-R'-Y)n的形態。其中,RO表示易于水解的烷氧基,能與無機材料(如填料、顏料、金屬等)表面的羥基或質子發生化學反應,形成牢固的Ti-O-無機鍵;OX表示連接基團,如磷酸酯基、焦磷酸酯基、亞磷酸酯基等,它決定了偶聯劑的反應活性和功能性;末端的R'-Y則為長的有機分子鏈,通常含有能與有機聚合物(如塑料、橡膠、樹脂)發生物理纏繞或化學反應的官能團,如長鏈烷基、氨基、丙烯酰氧基等。這種獨特的“雙親”結構(一頭親無機物,一頭親有機物)使其能像“分子橋”一樣,有效地改善原本相容性很差的無機填料與有機聚合物之間的界面結合,提升復合材料的物理機械性能、加工流變性能和耐老化性能。自20世紀70年代由美國Kenrich石油化學公司開發以來,已成為高分子復合材料領域不可或缺的助劑之一。 泰安鈦酸酯偶聯劑PN-101是人造石材高的強度和低樹脂用量的技術關鍵。

鈦酸酯偶聯劑的作用機理是一個復雜的物理化學過程,在于其獨特的分子結構實現了界面處的“橋聯”、“浸潤”和“催化”。首先,“橋聯作用”根本的:其親無機端的烷氧基(-OR)與填料表面的羥基(-OH)發生水解-縮合反應,形成穩定的化學鍵(Ti-O-M,M為無機底物);其親有機端的長鏈則與高分子聚合物發生鏈段纏繞或共價鍵合,從而在兩者間建立了堅固而穩定的連接。其次,“表面浸潤效應”:偶聯劑包覆在無機填料表面,降低了填料的表面能,使其從親水性變為疏水性或親有機性,從而提高了有機樹脂熔體或溶液對填料的潤濕和包覆能力,減少了界面缺陷。 第三,“原位催化效應”:某些鈦酸酯(如單烷氧型)在反應過程中會釋放出醇類副產物,而鈦中心本身具有一定的路易斯酸性,能催化酯交換、聚合等反應,促進界面區域的聚合物交聯或接枝,進一步強化界面層。 這三種效應的協同,使得復合材料的內應力大幅降低,界面粘結強度提升。
氫氧化鋁(ATH)和氫氧化鎂(MDH)是環保型無機阻燃劑,但填充量需極高(often>60%)才能有效阻燃,嚴重惡化材料加工性和機械性。鈦酸酯偶聯劑是解決此矛盾的關鍵。用它處理ATH/MDH后,其一,大幅降低了高填充聚合物體系的粘度,使物料得以加工;其二,改善了無機阻燃劑與聚合物基體的界面相容性,避免了因界面缺陷導致力學性能急劇下降;其三,均勻分散的阻燃劑顆粒能在燃燒時形成更致密的炭層,反而可能提升阻燃效率。因此,在阻燃電纜料、阻燃建筑板材等領域,鈦酸酯偶聯劑是實現高填充無機阻燃配方產業化的必備助劑。 它能提升復合材料界面的結合力。

高性能油墨,尤其是用于塑料薄膜印刷的油墨,對顏料的分散性和附著力有極高要求。鈦酸酯偶聯劑通過對顏料(如酞菁藍、偶氮顏料)進行表面處理,可以有效防止顏料顆粒的絮凝,使其在連結料中達到納米級的分散狀態。這種超細分散不僅帶來了更高的著色力和色彩飽和度,使印刷圖案更鮮艷,還消除了因顏料團聚導致的印刷網點不清晰、堵版等問題。同時,處理后的顏料與連結料的相容性更好,印刷墨層的光澤度更高。更重要的是,偶聯劑增強了油墨與難附著的塑料基材(如PP、PE)之間的結合力,顯著提高了墨層的耐磨擦性和抗刮性,滿足了包裝工業對油墨高耐久性的需求。 提升橡膠制品的補強的效果并降低門尼粘度。周口鈦酸酯偶聯劑PN-131
有效改善精密塑料制品的尺寸穩定性。泰安鈦酸酯偶聯劑PN-101
螯合型鈦酸酯是為了解決單烷氧型在潮濕體系或高含水量填料中穩定性差的問題而開發的。其分子結構中的烷氧基被氧乙酸基、乙二醇基等螯合基團所取代,與鈦原子形成了穩定的五元或六元環狀結構。這種螯合環結構賦予了它極高的水解穩定性,使其能夠在水性體系或高含水量的填料(如濕法沉淀氫氧化鋁、硅藻土、陶土等)中穩定存在并有效發揮作用。它甚至可以在有水存在的條件下與填料表面反應,而自身不會發生劇烈水解失效。例如,在濕法研磨顏料或在水性涂料中,螯合型鈦酸酯可以有效地對顏料進行原位改性,改善其在體系中的分散穩定性,防止沉降和絮凝。此外,由于其良好的穩定性,它也常用于一些對水解敏感的高性能聚合物復合材料中。 泰安鈦酸酯偶聯劑PN-101
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