常见偶联剂与钛酸酯偶联剂对比

以下是目前市场上常见的几种偶联剂产品。

        1、硅烷偶联剂

        2、钛酸酯偶联剂

        3、铝酸酯偶联剂

        4、锆酸酯偶联剂

        5、铝钛复合系列

        6、其它系列（硼酸型、铝锆复合型等)

一、硅烷偶联剂与钛酸酯偶联剂的比较：

        硅烷类偶联剂仅对含硅元素的填料有效，而钛偶联剂则对多种填料均适用，同时对适用树脂范围也广，而且它的作用并不限于使复合材料的强度提高，还能赋于一定程度的挠屈性，详情见表1，2，3 。

表1.1 钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂的比较

     钛酸酯    硅烷
① 对树脂的适用性
② 对无机填料的适用性
③ 性能上的主要性
④ 其他    热固性和热塑性树脂
适用范围广
不增加强度
赋予挠屈性
主要在加工工艺性能方面发挥作用    只适用于热固性树脂
适用范围有限
增加强度
赋予刚性
优、缺点很明显

表1.2 钛酸酯和硅烷化学结构的比较
符号细则    钛酸酯
R1-O-Ti-(O-X1-R2-Y)n    硅烷
(R1-O)2-Si-R2-Y
R-O 烷氧基    1个    3个
烷氧基螯合功能    有    不稳定
需要时消除即时的醇副产物    能    不能
形成单分子层    能    不能
水解能    低    中等～高
与CaCO3的反应    能    不能
过量时的不良影响    常有    偶尔有
-（ 酯基转移反应-X-键合聚 酯    能    不能
不借助于不饱和结构实现 X-键合    能    不能
X1 邻接基团功能    有    无
必要时产生热稳定性    能    不能
磺酰基-触变性    能    不能
磷酸酯-阻燃性    能    不能
亚磷酸酯-防老化作用    能    不能
R2 R2基团的长度    长～短    短
降低粘度的作用    明显    无到中等
改进热塑性塑料抗冲击性能的作用    极佳    无到中等
闪点    高～中等    低
Y 官能团    3个    1个
n 三官能度    有    单官能度
水解稳定性    良～优    良～差

表1.3 偶联剂应用于填料效果的比较
     硅烷偶联剂    钛酸酯偶联剂
具有优良效果的    二氧化硅、玻璃    碳酸钙、硫酸钡、氢氧化铝、二氧化钛等大部分无机填料
具有一定效果的    滑石粉、铁粉、氧化铝、氢氧化铝    氧化镁、氧化钙、云母、二氧化硅、玻璃等
效果较小的    石棉、氧化铁、二氧化钛、氧化锌    滑石粉、炭黑、木粉
无效的    碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、石墨、硼    石墨
 

二、钛酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂与铝酸酯偶联剂的比较

        铝的反应活性比钛、锆大，由于活性强的，一般在贮存时也会发生反应，故贮存期短。 

        锆偶联剂的耐热性大于钛及铝偶联剂。详情见表1.4

表1.4 钛酸酯、锆酸酯、铝酸酯偶联剂的比较

性质    顺序
反应活性
贮存稳定性
耐化学药品性
价格
品种    （大）铝 >钛≥ 锆 （小）
（好）钛＝ 锆> 铝l （不好）
（好）钛＝ 锆 > 铝 （不好）
（低）铝> 钛 > 锆 （高）
（多）钛＞ 铝 > 锆 （少）

综合上面的比较，以及目前国内、国外市场广泛应用的多为钛系偶联剂，既销售面广，同时销售量也大，其主要特点如下： 

        1、使用范围广（塑料、橡胶、涂料、油墨、磁材料、颜料、填充料）；

        2、品种多（美国肯利奇Kenrich公司公布的便有近六十个牌号，国内目前也有数十个牌号）；

        3、贮存稳定（如水溶性品种可存放数年）；

        4、价格适中（绝对低于硅系，略高于铝系）。