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傳統分散劑或偶聯劑的區別

文章出處:哲華化工   責任編輯:哲華化工   發布時間:2016-03-24 15:08:00    點擊數:-   【

PVC用高性能碳酸鈣超分散偶聯劑SP-1082與傳統分散劑或偶聯劑的區別

碳酸鈣應用于PVC制品中,由于碳酸鈣為親水性無機粉體,它與PVC相容性差。目前,通常采用硬脂酸、鈦酸酯、鋁酸酯等傳統偶聯劑進行處理,以改觀碳酸鈣的疏水親油性和提高PVC制品的力學性能。

一、傳統偶聯劑

傳統偶聯劑主要為三大類,其典型結構如下:

典型結構

硬脂酸處理活化碳酸鈣(CaCO3)將近100年歷史,它主要利用硬脂酸的端羧基(-COOH)與CaCO3產生酸堿吸附,將硬脂酸親油鏈段-C17H35烷烴基吸附在CaCO3顆粒表面,從而改變CaCO3的疏水親油性。但其存在如下缺點:

硬脂酸羧基(-COOH)吸附CaCO3顆粒的錨固力弱小,塑料加工過程中的高溫、高熔體粘度、高剪切力、以及其它塑料助劑的溶解力等因素ji易產生脫吸附或解吸現象。

無機粉體的親油鏈段(-C17H35)烷烴基為非ji性,與PVC、ABS、尼龍(PA),聚碳酸酯(PC)、聚酯等ji性或中等ji性聚合物相容性不好,因此,CaCO3與基體聚合物界面粘接狀態和run濕性差,導致塑料加工性和力學性能下降。

活化的CaCO3顆粒表面的親油鏈段(-C17H35)烷烴基,由于活化的CaCO3顆粒表面有機物結構相同,分子鏈間色散力、范德華力、偶ji力等使CaCO3顆粒傾向于自身聚并,在高分子聚合物中形成CaCO3顆粒團聚而不易分散,在納米碳酸鈣表現得明xian。

鈦酸酯偶聯劑活化碳酸鈣(CaCO3),機理:CaCO3顆粒表面的羥基(-OH)與鈦酸酯偶聯劑的異丙基產生脫異丙醇的化學反應,從而將親油性基團化學鏈合至CaCO3顆粒表面而得到疏水親油性活性碳酸鈣,與硬脂酸處理相比,其優點:

鈦酸酯偶聯劑與碳酸鈣是化學鍵結合,在塑料加工高溫環境下不易解吸;

可以引入酯鍵、磷酯鍵、巰基鍵、環氧鍵等功能性基團;

在PVC制品中性能好于硬脂酸。

鈦酸酯偶聯劑缺點:

大多數鈦酸酯遇水分解失效,使用不便;

親油性基團分子量過小,通常親油基分子量<1000,無法與高分子材料的分子鍵形成纏繞,在塑料制品中對提高復合材料的力學性能有限;

鈦酸酯偶聯劑從經典超分散劑理論來看,在塑料中不具有超分散的基本特性。

鋁酸酯偶聯劑與鈦酸酯偶聯劑活化CaCO3機理相同,在高分子材料聚合物中的應用存在相同的問題。

傳統偶聯劑共同的缺點:對塑料高分子材料而言,它僅解決了疏水親油性,沒有解決有機化的CaCO3顆粒在高分子材料中的分散性。沒有從微觀結構和宏觀結構研究偶聯劑與高分子材料界面的run濕性、界面粘接特性、以及偶聯分子與高分子材料分子鏈的纏繞強度、纏繞柔性,也就無法實現有機化的CaCO3顆粒在高分子復合材料良好的加工性能和提高復合材料的力學性能。

SP-1082

二、高性能碳酸鈣超分散偶聯劑SP-1082

經典的超分散劑應用于涂料、油漆及油墨的顏料分散,從而有良好的展色性,顏料的高光澤、高豐滿度和高鮮艷度。它要求超分散劑牢固地吸附于顏料顆粒表面,而設計的分散鏈具有分子量分布狹窄,且具有較高的分子量。

但經典的超分散劑解決顏料顆粒在涂料體系中的分散性問題、以及涂料樹脂與顏料顆粒界面的run濕性。未進一步解決分散顏料顆粒與基體聚合物界面粘接特性,以及分散鏈段與涂料樹脂分子鏈的纏繞強度、纏繞柔性等。因此,經典超分散劑解決無機粉體的分散性,但應用塑料及工程塑料未表現出應有的力學性能。

SP-1082是上海哲華化工基于可控自由基聚合而開發的用于碳酸鈣、等無機粉體表面處理的高分子量超分散偶聯劑。它高強度的錨固基團強烈吸附于無機粉體表面,以保有機化的碳酸鈣顆粒在高溫(<280℃)、高熔體粘度、高剪切力的環境下仍可吸附在無機顆粒表面,防解吸。

SP-1082超分散偶聯劑分子量為幾萬~數十萬,其分散鏈段的ji性與PVC ji性匹配性好,通過對分散鏈的分子量控制,可以保有機化的CaCO3顆粒與PVC基材粘接性好,分散劑的分散鏈與PVC分子鏈相互纏繞,纏繞柔性適度,可提高CaCO3/PVC復合材料的沖擊韌性和拉伸強度、kang撕裂性和斷裂伸長率。同時,通過控制分散鏈段分子量分布和分子量大小,保有機化的碳酸鈣顆粒在PVC基體中良好的分散性,提高機PVC制品加工流動性和表面光澤。

SP-1082超分散偶聯劑是基于可控自由基聚合和高分子結構設計技術而開發出,可用于PVC制品中碳酸鈣高性能化產品,可改觀PVC產品的加工性能和提高復合材料的力學性能,簡化PVC配方和工藝,降低企業的生產管理成本。

SP-1082展示



此文關鍵字:偶聯劑