怎样选用偶联剂.docx
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怎样选用偶联剂
怎样选用偶联剂
在选用偶联剂之前，应首先测定所用填充剂的含湿性，根据含湿状态和前述各类钛酸酯的特性决定具体品种，干燥填充剂宜用单烷氧基型，潮湿填充剂可选螯合型或单烷氧基焦磷酸型。
在选用偶联剂时还应考虑聚合物的熔点，结晶度、分子量、极性、芳香性、脂脚性、共聚结构等，对于热固性聚合物还要考虑到其固化温度和固化机理。
填充剂的形状、比表面、湿含量、酸碱性、化学组成等都可影响偶联效果。
一般粗粒子填充剂偶联效果不及细粒子好但对超微细（如CaCO3≥2000目）填充剂效果则有相反现象。
偶联剂的用量，一般为处理物重量的0.5--3%，推荐使用量为0.8---1.5%。
其用量与效果并非是正比关系，量太多则偶联剂过剩反而使性能下降，（在塑料中使拉伸、抗冲击等指标下降，在涂料中，会使附着力大为降低等）量太少，则因包复不完全，效果不显著。
所以在应用时要试验出最佳用量，做到既经济又有效。
由于钛酸酯偶联剂用量少，为使其发挥应有的效果，必须使它在填料（或颜料等处理物）中均匀地分散，否则，达不到偶联效果。
使用方法：
1、混合法：
就是把聚合物、填料或颜料及其它助剂和偶联剂直接混合，此法比较简便，不要增加设备和改变原加工工艺，缺点是分散不够理想，因其它助剂与偶联剂有竞争反应。
2、预处理法：
先把填料或颜料用偶联剂进行预处理，然后再和聚合物及其它助剂进行加工混合。
此法有许多优点，特别适用于聚合物组份比较复杂或加工温度比较高的某些工程塑料，可以防止不必要的副反应发生，偶联剂和填料进行预处理后其分解点就大为提高。
本法又可以分为：
①干混合法：
为了使少量钛酸酯均匀地包复在颜、填料表面，一般加入少量稀释剂，和偶联剂的用量比在1比1的情况下，就能够使少量的钛酸酯均匀分布在填料表面，不用稀释剂就不能均匀的包复好填料，此稀释剂可采用原工艺配方中的溶剂、润滑剂。
如在塑料工业可选用白油（液体石蜡），在橡胶工业选用机油，在涂料工业选用200#溶剂油或异丙醇等，其处理设备，一般选用高速捏合机，即填料在高速搅出料备用（注意冷却，否则容易引起局部过热使填料变色而且填充性能下降）。
②湿混合法：
单烷氧基型、配位型等偶联剂可以用溶剂油、石油醚、苯醇等溶剂进行稀释使颜料浸泡其中，然后拌下，雾状喷入经稀释后的偶联剂，然后续搅拌5--15分钟（视搅拌器效果），然后按原工艺进行或用加热或减压等方法除去溶剂，对于可溶于水的螯合型则用水稀释浸泡，然后去水份。
此法偶联比较完全，但在工业生产中耗费太大，经济上不合算。
以下是一些常见的偶联剂及其用途,希望对你有用.
硅烷、钛酸酯偶联剂系列产品
（一）、硅烷偶联剂：
Silanecouplingagent:
01）、长链烷基三甲氧基硅烷：
Longlength-alkyl-trimethoxysilaneCnH2n+1Si（OCH3）3n=7～121
用途：
1、作偶联剂。
主要用来处理无机材料，如玻璃、二氧化硅―A12O3、高岭土、陶瓷、云母、SiC、滑石粉等以改善与有机物（如塑料、橡胶油料、粘接剂）的相容性和防水性能，增强制品的机械性能。
2、用作玻璃防雾剂。
可保护空白玻璃及膜处理玻璃（光学增透膜、真空增透膜、反射膜）。
可保护带刻度和带金属框架的光学零件或精密设备仪器。
3、用作文物保护及其它制品的防水。
可防止酸蚀、冻融、风化对文物（特别为室外文物）的破坏。
02）、乙烯基三乙氧基硅烷：
Vinyltriethoxysilane、A-151
用途：
1、作偶联剂，适用的聚合物类型有聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯等，常用于玻纤、塑料、玻璃、电缆、陶瓷、橡胶等。
2、用于水性交联聚乙烯。
3、用作室温硫化硅橡胶的交联剂。
03）、乙烯基三甲氧基硅烷：
VinyltrimethoxysilaneCH2=CHSi（OCH3）3、A-171
用途：
兼有偶联剂和交联剂的作用，适用的聚合物类型有聚乙烯、聚丙烯、不饱和聚酯等，常于玻纤、塑料、玻璃、电缆、陶瓷、橡胶等。
04）、Y-氯丙基三乙氧基硅烷：
Gamma-ChloropropyltriethoxysilaneCl・CH2・CH2・CH2・Si（OC2H5）3、KH-550、A-1100
用途：
本分子中含有两种不同的活性基因―氨基和乙氧基，用来偶联有机高分子和无机填料，增强其粘结性，提高产品的机械、电气、耐水、抗老化等性能。
常用于玻纤、铸造、
纺织物助剂、绝缘材料、粘胶剂等行业。
适于本偶联剂聚合物有环氧、酚醛、三聚氰胺、尼龙、聚氯乙烯、聚丙烯酸、聚氨酯、多硫橡胶、丁腈橡胶等。
1、本品应用于矿物填充的酚醛、聚酯、环氧、PBT、聚酰胺、碳酸酯等热塑性和热固性树脂，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。
2、本品是优异的粘结促进剂，可用于聚胺酯、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，也适用于聚胺酯、环氧和丙烯酸乳胶涂料。
3、在树脂砂铸造中，本品增强树脂硅砂的粘合性，提高型砂强度及抗湿性。
4、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。
5、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。
6、用于氨基硅油及其乳液的合成
05）、双-[Y-（三乙氧基硅）丙基]四硫化物：
Bis-（3-[triethoxysilyl]-propyl）-tetrasulfide（H5C2O）3Si（CH2）3・S4・（CH2）3・Si（OC2H5）3、A-6194、Si-69
用途：
常用于处理炭黑，SiO2等无机填料，不仅具有活化剂、偶联剂的作用，还具有交联剂、软化剂和补强剂的作用，在橡胶工业中作为补强剂和硫化剂。
可用于天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁苯胶、丁二烯橡胶、丁脂胶、氯丁胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、三元乙丙胶以及这些橡胶的充油胶，同样在这些橡胶的并用胶中都可使用。
作用有：
1、未硫化胶料：
①降低门尼粘度；②减少焦烧现象；③硫化程度提高；④混炼、压延、压出特性大大改善。
2、硫化胶：
①拉伸强力提高；②定伸强力提高；③永久变形降低；④生热及动态特性得到改善；⑤硅磨耗性能得到改善；⑥抗撕强度提高；⑦在水以及其它物质中的膨润性得以改善。
06）、N-（β-氨乙基）-Y-氨丙基三甲氧基硅烷：
N-beta-（Aminoethyl）-gamma-aminopropyltrimethoxysilaneH2NCH2・CH2NH（CH2）3・Si（OCH3）3、KH-792、Z-6020、A-1120、KBM-603
用途：
用于环氧、聚酰胺、聚苯乙烯、聚氯乙烯
07）、N-（β-氨乙基）-Y-氨丙基三乙氧基硅烷：
N-beta-（Aminoethyl）-gamma－aminopropyltriethoxysilaneH2NCH2・CH2NH（CH2）3・Si（OC2H5）3
用途：
主要用来偶联有机高聚物和无机物，使二者化学键合成为整体，以改善聚合体的各种物理机械性能、电气性能、耐水性、耐老化性等，适于偶联的高聚物有热固型树脂，如环氧、酚醛、聚氨酯、三聚氰氨、丁腈酚醛；热熔型树脂，如聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺；弹性体聚硫橡胶、聚氨酯橡胶等。
其增粘性比WD-50更强。
08）、N-（β-氨乙基）-Y-氨丙基甲基二甲氧基硅烷：
N-beta-（Aminoethyl）-gamma-aminopropylmethyldimethoxysilane、KBM-602
用途：
用于有机、无机材料，属通用型的增粘剂
09）、11）、Y-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅：
Gamma-Glycidoxypropyltrimethoxysilane、KH-560、Z-6040、A-187、KBM-403
用途：
主要用来改善有机材料和无机材料表面的粘接性能,如玻璃钢中的玻璃纤维和塑料、橡胶、油漆、涂料中的硅质填料等材料的处理,还用于粘接剂中以增加粘接性能,它所适应
的树脂包括环氧、酚醛、三聚氰胺、聚硫化物、聚氨酯、聚苯乙烯等。
1、提高无机填料、底材和树脂的粘合力,从而提高复合材料的机械强度、电气性能，并且在湿态下有较高保持率。
2、此产品作为无机填料表面处理剂,广泛应用于陶土、滑石粉、硅灰石、白炭黑、石英、铝粉、铁粉。
3、此产品适用于填充石英的环氧密封剂,填充砂粒的环氧混凝土修补材料或涂料以及填充金属的环氧模具材料.
4、此产品还可改善双组分环氧密封剂的粘合力。
改善丙烯酸胶乳、密封剂、聚胺酯、环氧涂料的粘合力。
10）、Y-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲基氧硅烷：
Gamma-Methacryloxypropyltrimethoxysilane、KH-570、Z-6030、A-174、KBM-503
用途：
1、主要用于不饱和聚酯复合材料中，可以提高复合材料机械性能、电气性能、透光性能，特别是能大幅度提高复合材料的湿态性能。
2、用（含该偶联剂的）浸润处理玻纤，可提高玻纤增强复合材料湿态的机械强度和电气性能。
3、电线电缆行业，用该偶联剂处理陶土填充过氧化物交联的EPDM体系，改善了消耗因子及比电感容抗。
4、与醋酸乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸单体共聚，这些聚合物广泛用于涂料、胶粘剂和密封剂中，提供优异的粘合力和耐久性
11）、Y-巯丙基三甲氧基硅烷：
Gamma-MercaptopropyltrimethoxysilaneHS（CH2）3Si（OCH3）3、A-189
用途：
常用于处理SiO2、炭黑等无机填料，在橡胶、硅橡胶等聚合物中起活化剂、偶联剂、交联剂、补强剂的作用。
（二）、硅烷交联剂：
Silanecrosslinker:
01）、甲基三甲氧基硅烷：
Methyl-trimethoxysilaneCH3Si（OCH3）3、A-163
用途：
室温硫化硅橡胶交联剂，玻纤、SiO2的偶联剂。
02）、甲基三乙酰氧基硅烷：
Methyl-triacetoxysilaneCH3Si（OCOCH3）3
用途：
用作室温硫化硅橡胶交联剂作为合成原料
03）、甲基三丁酮肟基硅烷：
Methyltris（methylethylketoxime）silane
用途：
用于室温硫化硅橡胶，作交联剂（硫化剂）
04）、硅酸乙酯：
28TetraethylorthosilicateSi（OC2H5）4,SinOn-1（C2H5O）8n+2
（三）、消泡剂：
Antifoamsilicone：
01）、有机硅消泡剂：
Antifoamorganosilicon
02）、浓缩有机硅消泡剂：
Antifoamorganosilicon（Concentration）
（四）、酞酸酯偶联剂：
TITANATECOUPLINGAGENT（美国Kenrich牌号）
KR-12、KR-38、KR-41B、KR-138、KR-238、KR-238T、KR-TTS
01）、钛酸酯偶联剂（NDZ-101）
TITANATECOUPLINGAGENT（NDZ-101）
国外对应牌号为：
KR-TTS美国Kenrich石油化学公司
主要用途：
1、碳酸钙、滑石粉等无机填料
本品用于处理碳酸钙、滑石粉等无机填料，改善无机填料与树脂的相溶性，从而改善制品的机械性能、加工性能，可提高复合材料的热稳定性，实现高填充。
2、涂料
本品用于涂料，可降低体系粘度、提高无机填料填充量，同时赋予涂层的耐磨性、抗腐蚀性，降低烘烤温度，缩短烘烤时间。
3、磁记录材料和塑橡磁
本品用于磁记录材料和塑橡磁，磁粉经它处理后，可改善其在基材上的分散以及对聚合物的粘合，并且大大提高磁粉含量，使磁记录材料有较好的流动性、可涂性、高剪切强度、低磁疵点，且韧性好
02）、钛酸酯偶联剂（NDZ-102）
TITANATECOUPLINGAGENT（NDZ-102）
国外对应牌号为：
KR-12美国Kenrich石油化学公司
主要用途：
1、热固体树脂与涂料
NDZ-102可用在醇酸涂料中降低烘烤温度，缩短烘烤时间，对颜料有较好的分散、防沉效果，用于丙烯酸系烘漆的防沉结块，效果尤为显著。
2、复合材料
适用于处理碳酸钙、硫酸钡、滑石粉等无机填料填充极性树脂，例如：
ABS、PBT等，用以提高填料在聚合物中的分散与粘合，改善加工流动性，提高复合材料的机械强度
03）、钛酸酯偶联剂（NDZ-105）
TITANATECOUPLINGAGENT（NDZ-105）
国外对应牌号为：
KR-TTS美国Kenrich石油化学公司
主要用途：
1、碳酸钙、滑石粉等无机填料：
本品用于处理碳酸钙、滑石粉等无机填料，填充聚烯烃，可改善制品的机械性能，特别是抗冲强度、伸长率，同时可降低复合材料的熔融粘度，适用的树脂有：
PP、PE等非极性或半极性聚合物。
2、天然橡胶、顺丁橡胶等橡胶制品：
本品可用于天然橡胶、顺丁橡胶等橡胶制品中，以提高制品的抗撕裂强度、扯断伸长率、抗张强度。
3、涂料：
本品用于涂料中，可降低体系粘度，提高固体填充量；增加流平性，同时赋予涂层良好的耐磨性和抗腐蚀性。
4、无机填料表面处理：
本品作为无机填料表面处理剂，可处理碳酸钙、滑石粉、高岭土，以增加填料的疏水性、分散性。
04）、钛酸酯偶联剂（NDZ-130）
TITANATECOUPLINGAGENT（NDZ-130）
国外对应牌号为：
KR-TTS美国Kenrich石油公司
主要用途：
1、复合材料：
可提高复合材料热稳定性，表面光洁度，可提高填料填充量，减少树脂用量，降低成本，适用的材料有PP、PE、橡胶等。
2、无机填料：
表面处理适用于处理碳酸钙、高岭土等无机填料，以增加填料的疏水性、分散性，提高制品机械强度，降低吸水性。
3、橡胶：
用NDZ-130处理高岭土填充橡胶，增加橡胶的撕裂强度，拉伸强度，可替代部分白碳黑。
05）、钛酸酯偶联剂（NDZ-201）
TITANATECOUPLINGAGENT（NDZ-201）
国外对应牌号为：
KR-38美国Kenrich石油化学公司
主要用途：
1、本品用于处理填充树脂的碳酸钙、滑石粉等无机填料，可改善加工流变性，实现高填充量，提高机械性能，适用的树脂PVC、尼龙、PP。
2、品可用于提高颜料的分散性，提高颜料的遮盖力及着色力，提高涂层的防
腐性、防水性、防火性。
3、用于氢氧化铝高填充玻纤增强聚酯玻璃钢，在防止填料在液体树脂中沉降
的同时，也提高了产品的阻燃性。
4、改善橡胶制品的拉伸强度、撕裂强度、断裂伸长率及耐老化性。
5、品不仅可作为无机的填料与树脂的偶联剂，也可作为非极性材料与极性材料的偶联剂。
06）、钛酸酯偶联剂（NDZ-311）
TITANATECOUPLINGAGENT（NDZ-311）
国外对应牌号为：
KR-138、KR-238美国Kenrich石油公司
主要用途：
1、复合材料：
处理碳酸钙、陶土等填充料，可提高复合材料的抗冲击强度、流动性，用炭黑填充，可提高复合材料的导电性能，适用的树脂有半极性和极性聚合物，例如PVC、尼龙、PP等。
2、涂料：
本品用于涂料行业，可改善白炭黑等无机填料在聚合物中分散，防沉降，可增加涂料中的填料量，可增加涂层的防水、防火、防腐能力。
3、偶联：
本品可用为无机填料与有机树脂的偶联，也可作为不同极性的有机树脂之间的偶联
07）、钛酸酯偶联剂（NDZ-311w）
TITANATECOUPLINGAGENT（NDZ-311W）
国外对应牌号为：
KR-238T美国Kenrich石油化学公司
主要用途：
1、涂料：
本品用于水性涂料中，可增加固体含量，提高粘结力，改善表面光洁度，提高抗化学性能。
2、橡胶制品：
本品可提高制品撕裂强度、拉伸强度等机械性能及耐老化性。
08）、钛酸酯偶联剂（NDZ-401）
TITANATECOUPLINGAGENT（NDZ-401）
国外对应牌号为：
KR-41B美国Kenrich石油化学公司
主要用途：
1、璃钢：
用于不饱和聚酯、玻璃钢中，以提高玻璃钢的机械性能、防老化。
2、涂料：
用在高含量的二氧化钛、陶土、环氧涂料中可减少二氧化钛及溶剂用量，
增加陶土填充量，同时不改变体系粘度；增加涂料对玻璃、金属的附着力。
3、无机材料：
表面处理用于处理金属粉末等无机填料，以提高填料的分散性、抗沉性。
偶联剂名称
简称
用途
1
长链烷基三甲氧基硅烷
主要用来处理无机材料，如玻璃、二氧化硅―Al2O3、高岭土、陶瓷、云母、SiC、滑石粉等以改善与有机物的相容性和防水性能，增强制品的机械性能。
2
乙烯基三乙氧基硅烷
A-151
用于玻纤、塑料、玻璃、电缆、陶瓷、橡胶等
3
乙烯基三甲氧基硅烷
A-171
常于玻纤、塑料、玻璃、电缆、陶瓷、橡胶等
4
γ-氯丙基三乙氧基硅烷
KH-550A-1100
用来偶联有机高分子和无机填料，增强其粘结性，提高产品的机械、电气、耐水、抗老化等性能
5
双-[γ-（三乙氧基硅）丙基]四硫化物
A-6194、Si-69
常用于处理炭黑，SiO2等无机填料
6
N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷
KH-792、Z-6020、A-1120、KBM-603
用于环氧、聚酰胺、聚苯乙烯、聚氯乙烯
7
N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三乙氧基硅烷
KH-791
用来偶联有机高聚物和无机物
8
N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷
KBM-602
用于有机、无机材料，属通用型的增粘剂
9
γ-（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅
KH-560、Z-6040、A-187、KBM-403
产品作为无机填料表面处理剂,广泛应用于陶土、滑石粉、硅灰石、白炭黑、石英、铝粉、铁粉。
10
γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲基氧硅烷
KH-570、Z-6030、A-174、KBM-503
主要用于不饱和聚酯复合材料中，可以提高复合材料机械性能、电气性能、透光性能，特别是能大幅度提高复合材料的湿态性能。
11
γ-巯丙基三甲氧基硅烷
A-189
常用于处理SiO2、炭黑等无机填料，在橡胶、硅橡胶等聚合物中起活化剂、偶联剂、交联剂、补强剂的作用
12
钛酸酯偶联剂
（NDZ-101）
KR-TTS
本品用于处理碳酸钙、滑石粉等无机填料，改善无机填料与树脂的相溶性
13
钛酸酯偶联剂
（NDZ-102）
KR-12
适用于处理碳酸钙、硫酸钡、滑石粉等无机填料填充极性树脂
14
钛酸酯偶联剂
（NDZ-105）
本品作为无机填料表面处理剂，可处理碳酸钙、滑石粉、高岭土，以增加填料的疏水性、分散性
15
钛酸酯偶联剂（NDZ-201）
KR-38
用于处理填充树脂的碳酸钙、滑石粉等无机填料，可改善加工流变性，实现高填充量，提高机械性能，适用的树脂PVC、尼龙、PP。
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钛酸酯偶联剂（NDZ-311）
KR-138、KR-238
处理碳酸钙、陶土等填充料，可提高复合材料的抗冲击强度、流动性，用炭黑填充，可提高复合材料的导电性能，适用的树脂有半极性和极性聚合物，例如PVC、尼龙、PP等。
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钛酸酯偶联剂（NDZ-401）
KR-41B
用在高含量的二氧化钛、陶土、环氧涂料中可减少二氧化钛及溶剂用量；处理金属粉末等无机填料，以提高填料的分散性、抗沉性。
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