鈦酸酯偶聯(lián)劑改性填料設備及一般生產(chǎn)工藝選擇,填料粉體含水量(含濕量)及偶聯(lián)劑與其他助劑的反應活性對鈦酸酯偶聯(lián)劑選擇的影響,同時簡單介紹了鈦酸酯偶聯(lián)劑的預處理方法及用量影響因素。
1 改性設備的選擇:
SLG 3/300粉體表面改性機、高速混合機等。倘選用高混機,轉速>1000r/min,容積200~500L,要求投入的粉體材料在高速轉動下,粉體在混合室內(nèi)作旋轉運動,高速旋轉的料流撞擊到折流板上,改變流動方向,進而強化了物料混合與分散效果,使聚集狀態(tài)粉體充分分散,偶聯(lián)劑在每個粉體粒子界面上都包覆一層分子膜。
2 粉體材料的含水量對影響:
選擇脂肪酸單烷氧基鈦酸酯,填料含水量應低于0.5%,否則單烷氧型鈦酸酯偶聯(lián)劑易水解失效。含濕量較高的填料,如粘土、云母、滑石粉等,可選用焦磷酸型鈦酸酯偶聯(lián)劑,它除了與填料表面羥基反應形成偶聯(lián)外,焦磷酸酯基也可分解形成磷酸酯結合一部分水。對高濕填料的含水聚合物體系,如濕法SiO2、陶土、滑石粉、硅酸鋁、水處理玻璃纖維、炭黑以及酞菁、鐵紅在水性溶液中的分散防沉,可選用具有極好水解穩(wěn)定性的鰲合型鈦酸酯偶聯(lián)劑。
3.偶聯(lián)劑與其他助劑的反應活性:
四價鈦酸酯偶聯(lián)劑會不同程度地與酯類增塑劑和其它酯類化合物發(fā)生酯交換反應,遇有這種狀況,可選用配位型鈦酸酯偶聯(lián)劑。一般表面活性劑會影響或對抗鈦酸酯偶聯(lián)劑與無機填料的偶聯(lián)作用,如氧化鋅、硬酯酸等,這些材料必須在填料、偶聯(lián)劑、聚合物充分混合后再加入,以免影響偶聯(lián)效果。
4 預處理法(無機粉體直接處理法):
將無機填料、顏料先行偶聯(lián)劑改性處理,再和聚合物及其它助劑加工混合,其優(yōu)點是適用于聚合物組份較復雜的工程塑料共混改性或塑料合金體系,以及某些加工溫度較高的工程塑料,可防止不必要的副反應。
具體預處理處理方法:有濕、干兩種混合方法。濕混合法,單烷氧基型、配位型偶聯(lián)劑,可用汽油、苯、乙醇等溶劑進行稀釋再和填料拌和均勻,然后用加熱或減壓等方法除去溶劑。此法偶聯(lián)得比較完全,但耗費太大,經(jīng)濟不合算。焦磷酸酯偶聯(lián)劑可與配方中潤滑劑白油稀釋一同加入;鰲合型偶聯(lián)劑耐水性好,可用水稀釋。如果不溶解于水,可借助胺類助劑等使它溶解于水,再和塑料、顏料攪拌混合后脫去水份。干混合法,在塑料中使用鈦酸酯偶聯(lián)劑主要采用干法。為使少量鈦酸酯偶聯(lián)劑能均勻包覆在填料、顏料表面,一般加入少量稀釋劑(無水溶劑與偶聯(lián)劑用量為1∶1)。
5.鈦酸酯偶聯(lián)劑用量:
決定于填料、顏料的總量和其它無機輔料的總量,以及據(jù)粉體的粒徑細度、比表面積、軟制品、硬制品來決定,經(jīng)驗用量0.5%~3.0%,最后由效能來決定最佳用量。