具有酯基轉(zhuǎn)移和交聯(lián)功能。
該區(qū)可與帶羧基的聚合物發(fā)生酯交換反應(yīng),或與環(huán)氧樹脂中的羧基進
行酯化反應(yīng),使填充劑、鈦酸酯和聚合物三者交聯(lián)。
酯交換反應(yīng)性受以下幾個因素支配:
1、鈦酸酯分子與無機物偶聯(lián)部份的化學(xué)結(jié)構(gòu);
2、功能區(qū)③上的OX基團的化學(xué)結(jié)構(gòu);
3、有機聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu);
4、其它助劑如酯類增塑劑的化學(xué)性質(zhì)。
鈦酸酯在聚烯烴之類的熱塑性聚合物中不發(fā)生酯交換反應(yīng),但在聚酯,
環(huán)氧樹脂中或者在加有酯類增塑劑的軟質(zhì)聚氯乙烯塑料中,酯交換反應(yīng)卻有很大影響。酯交換反應(yīng)的活性太高會造成不良后果,例如像TCA-K9S 那樣的鈦酸酯,當加入到聚合物中后,能迅速發(fā)生酯交換反應(yīng),初期粘度急劇升高,使填充量大大下降,而像TCA-K12那樣的鈦酸酯、酯交換反應(yīng)的活性低,沒有初期粘度效應(yīng),但酯交換反應(yīng)可隨著時間逐漸進行,這樣不但初期的分散性良好,而且填充量可大為增加。
在涂料中可利用鈦酸酯偶聯(lián)劑的酯交換機制來交聯(lián)固化飽和聚酯和醇酸樹脂,從而可得到一種不泛黃的材料(因為不含不飽和結(jié)構(gòu)),由于酯交換作用可以表現(xiàn)觸變性,因此有較高酯交換活力的TCA-K9S 具有觸變性效果,TCA-KTTS也有一定程度的酯交換能力。
OX--連接鈦中心的基團。
這一部位的OX基團隨基結(jié)構(gòu)不同,對鈦酸酯的性能有不同影響,例如羧基可增加與半極性材料的相溶性,磺酸基具有觸變性,砜基可增加酯交換活性,磷酸酯基可提高阻燃性,聚氯乙烯的軟化性;焦磷酸酯基可吸收水份,改進硬質(zhì)聚氯乙烯的沖擊強度,亞磷酸酯基可提高抗氧性,降低聚酯或環(huán)氧樹酯中的粘度等。
R---熱塑性聚合物的長鏈糾纏基團,鈦酸酯分子中的有機骨架。由于存在大量長鏈的碳原子數(shù)提高了和高分子體系的相溶性,引起無機物界面上表面能的變化,具有柔韌性及應(yīng)力轉(zhuǎn)移的功能,產(chǎn)生自潤滑作用,導(dǎo)致粘度大幅度下降,改善加工工藝,增加制品的延伸率和撕裂強度,提高沖擊性能,如果R為芳香基,可提高鈦酸酯與芳烴聚物的相溶性。
Y---熱固性聚合物的反應(yīng)基團。
當它們連接在鈦的有機骨架上,就能使偶聯(lián)劑和有機材料進行化學(xué)反應(yīng)而連接起來,例如雙鍵能和不飽和材料進行交聯(lián)固化,氨基能和環(huán)氧樹
脂交聯(lián)等。
)n它代表鈦酸酯的官能度,n可以為1-3,因而能根據(jù)需要調(diào)節(jié),使它對有機物產(chǎn)生多種不同的效果,在這一點上靈活性要比象硅烷那樣的三
烷氧基單官能偶聯(lián)劑大。
從上述六個功能區(qū)的作用,可以看出鈦酸酯偶聯(lián)劑具有很大的靈活性和多功能性,它本身既是偶聯(lián)劑,也可以是分散劑、濕潤劑、粘合劑、交聯(lián)
劑、催化劑等、還可以兼有防銹、抗氧化、阻燃等多功能;