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关于碳酸钙表面处理的偶联剂


  国内外用于碳酸钙表面处理的偶联剂有数十种之多。常用的有硅烷类偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、复合偶联剂等。

  (1)硅烷偶联剂是开发最早、应用最广的一类偶联剂,对于一般的硅烷偶联剂,因羟基数过少,和重质碳酸钙表面难发生甚至不发生偶联反应,只有当树脂与硅烷偶联剂有相似的基团才能起到改性作用。

  (2)钛酸酯偶联剂是20世纪70年代后期由美国肯利奇石油化学公司开发的一种偶联剂,根据分子结构类型不同,钛酸酯偶联剂主要分为单烷氧基型、单烷氧基焦磷酸酯型、配位型和螯合型。其中单烷氧基型适合于不含游离水、只含化学键合水或物理键合水的干燥填充剂体系,而其他三类钛酸酯偶联剂对体系含水量无要求。

  利用钛酸酯偶联剂改性的重质碳酸钙应用在橡胶行业中,可减少橡胶用量和防老剂用量,提高制品耐磨强度和抗老化能。将单烷氧基钛酸酯偶联剂改性重质碳酸钙填充于涂料中,提高了重质碳酸钙在涂料中的分散性;改善了加工流动性;提高了材料的热稳定性和力学性能等。应用在造纸行业,可增强纸张强度,改善纸张印刷性能等。

  虽然钛酸酯偶联剂的改性效果优异,但本身易氧化而变色;分解温度较低;钛酸酯分子的亲有机端易发生醇解或水解;不利于人体健康和生态环境等,这些弊端极大限制了其应用领域的进一步发展。

  (3)铝酸酯偶联剂:对制品力学性能和加工性能方面的改善,可与钛酸酯偶联剂改性效果相媲美;与钛酸酯偶联剂相比,铝酸酯偶联剂具有色浅、无毒、常温是固体、热稳定性高、使用方便等优点,同时铝酸酯偶联剂本身有一定的润滑增塑功效,所以对重质碳酸钙表面改性,铝酸酯偶联剂改性效果优于硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂。经铝酸酯偶联剂改性的重质碳酸钙常用来填充聚丙烯、聚氯乙烯、硬聚氨酯弹性体等体系,在提高填充量的同时,所得制品仍然具有良好的物理和应用性能,极大降低了成本。

  (4)复合偶联改性剂改性是以偶联剂为基础,与其他加工改性剂、表面处理剂、交联剂相结合,对重质碳酸钙的表面进行复合改性处理。对重质碳酸钙进行改性处理同时选择两种或多种改性剂,发挥每种改性剂自身的优势,使重质碳酸钙的改性效果更加优良,更能满足各种功能化、专业化的需求。

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