高岭土表面改性时使用的试剂

硅烷偶联剂：硅烷偶联剂是一种水解后同时含有疏水基团和亲水基团的两性化合物，通式为RSiX3。X为可水解基团，如烷氧基(三甲氧基、三乙氧基等);R为有机官能团，如巯基、氨基、乙烯基、甲基丙烯酰氧基等。水解后的硅烷偶联剂的通式为RSi―(OH)3，其中的羟基与高岭土生产线上高岭土表面的活性基团反应，形成氢键，进而缩合成共价键，使得偶联剂与高岭土之间产生了很强的化学键力，表现为硅烷偶联剂与高岭土的稳固结合。氢键的相继产生并包覆在高岭土加工设备表面，使得处于偶联剂另一端外露的具有反应性的疏水基团-R有很大的自由，在硫化过程中很容易与有机母体材料上的活性基团反应。例如，与橡胶分子链上的双键发生加成反应(如-NH2、―SH),与因机械力作用而生成的橡胶分子链自由基反应，发生氢离子转移反应，与异氰酸酯缩合，与饱和聚合物反应等，形成了相互作用很强的化学键，表现为硅烷偶联剂与母体材料的稳定结合。整体来看，硅烷偶联剂充当了“桥梁”的作用，使得有机母体与无机粉体以化学键的方式牢固地结合在一起。

钦酸酯偶联剂：钛酸酯偶联剂的结构通式为(R1O)4-n―T―(OX―R2―Y)n。其作用机理如下：R1O―是可水解的短碳链烷氧基，能与无机填料表面的羟基发生反应，形成单分子层的化学结构;XO―可以是羧基、烷氧基、磺酸基等，是决定钛酸酷偶联剂特征的重要基团;R2―是柔性长碳链，可与聚合物分子链缠绕结合;Y―是羟基、氨基、环氧基、双键等，可与聚合物母体发生反应，形成化学结合。可见，钛酸酯偶联剂的作用机理大体与硅烷偶联剂类似，不同的是钦酸酯偶联剂在填料表面上形成均匀的单分子层，而硅烷偶联剂则是形成多层分子膜。此外，钛酸酯偶联剂比硅烷偶联剂含有更多的可变官能团。钛酸酯偶联剂可分为单烷氧基型、单烷氧基焦磷酯基型、螯合型和配位型四大类，迄今已发展到60多种。在其4个类型中较适合于高岭土表面改性的类型是单烷氧基型、单烷氧基焦磷酯基型和配位型。前列种的特点是含有多种功能，适用范围广，主要适用于处理干燥的煅烧高岭土粉体。第二种含有乙醇螯合基，适用于含水多的高岭土粉体的表面改性。第三种耐水性好，多数不溶解于水，不发生酯交换反应，适用于多种类型的煅烧高岭土改性。与硅烷偶联剂相比，钛酸酯偶联剂对无机填料在聚烯烃塑料中的填充改性作用更强，而且价格低廉。一般来说，在煅烧高岭土的表面改性中，钛酸酯偶联剂不单独使用，主要还是与硅烷偶联剂混配使用，其效果比单一用钛酸酯偶联剂改性要好。因此，钛酸酯偶联剂可作为高岭土的辅助偶联剂。

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