交联剂和偶联剂
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UV固化胶粘剂是由基础树脂,活性单体,光引发剂等主成分配以稳定剂交联剂、偶联剂等助剂组成。
其在适当波长的UV光照射下,光引发剂迅速生成自由基或离子,进而引发基础树脂和活性单体聚合交联成网络结构,从而达到粘接材料的粘接。
一、基础树脂1.1.1、不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂是较早使用的光固化树脂。
它是由不饱和的二元酸(或酸酐>混以部分饱和的二元酸(或酸酐>与二元醇在引发剂的作用下反应制成线型聚酯。
在其分子结构中有不饱和的乙烯基单体存在,如果用活泼的乙烯基单体与这类不饱和的乙烯基单体共聚,则交连固化而成为体型结构。
由这种树脂制得的胶粘剂由于固化过程中体积收缩较大,胶接接头的内应力很大,胶层内部容易出现微裂而导致胶接力变小;同时由于高分子链中含有酯键,遇酸、碱易水解,因而耐介质性和耐水性较差,在高温多湿的环境下易变形,另外其固化速度较慢,因此综合性能较差。
多数作为非结构胶使用。
通过降低不饱和键含量,采用聚合收缩率小的单体,加入无机填料和热塑性高分子等,可以改善其的整体性能阳。
其的优势是价格低廉,在木器装饰方面仍有用武之地。
另一方面由于合成的原料种类很多,可以制得从坚硬直至非常柔软的树脂,仅需加入较少的单体就能获得低粘度,操作方便。
因此至今欧洲市场上其用量还占光固化树脂总量的24%。
1.1.2、聚酯丙烯酸酯它由醇酸缩合来制备,改变多元醇和多元酸的种类,调节多元醇、多元酸和(甲基)丙烯酸的摩尔比可以制得性能各异的胶粘剂。
一般而言,聚酯丙烯酸酯树脂粘度低,和其他树脂的相容性好,但其固化收缩率较高,因此作为成型物的时候,成型物的尺寸不太稳定,容易因应力而发生歪曲。
有将此种胶用于DVD光盘的报道,粘接性能较好。
1.1.3、环氧丙烯酸酯它由环氧化合物和 (甲基)丙烯酸或含有一OH的丙烯酸酯化而得到。
其中常用的环氧化合物或环氧树脂有双酚 A环氧树脂、六氢邻苯二甲酸环氧树脂、脂肪族环氧树脂等。
它的特点是在丙烯酸基的p位上有一个一OH基,故粘度较高。
交联剂原理
交联剂是一种能够通过化学反应或物理交联作用将物质连接在一起的化合物或方法。
其原理包括以下几个方面:
1. 化学交联剂原理:化学交联剂通过引发剂或助剂引发的化学反应,将多个分子中的活性基团连接在一起,形成交联结构。
常见的化学交联剂包括硫醇交联剂、双酚醛树脂等。
在反应过程中,交联剂与被交联物之间的化学键形成,从而形成分子间或分子内的交联结构。
2. 物理交联剂原理:物理交联剂通过物理作用使分子间或分子内发生交联,形成交联结构。
常见的物理交联剂包括温度交联剂和紫外线交联剂。
温度交联剂在一定温度下改变物质的特性,使其形成交联结构;紫外线交联剂通过紫外线照射使物质发生交联反应,形成交联结构。
3. 交联剂的作用方式:交联剂能够有效地改善材料的性能,其中包括增加材料的强度、耐磨性、耐热性和耐化学品性等。
交联剂还可以提高材料的稳定性和耐老化性,延长材料的使用寿命。
此外,交联剂还可以改善材料的加工性能,增加材料的流动性,便于成型和加工。
总的来说,交联剂通过化学反应或物理作用将物质连接在一起,形成交联结构,从而改善材料的性能和加工性能。
交联剂在许多领域中得到广泛应用,如橡胶制品、塑料制品、涂料、胶粘剂等。
UV固化胶粘剂是由基础树脂,活性单体,光引发剂等主成分配以稳定剂交联剂、偶联剂等助剂组成。
其在适当波长的UV光照射下,光引发剂迅速生成自由基或离子,进而引发基础树脂和活性单体聚合交联成网络结构,从而达到粘接材料的粘接。
一11基础树脂1.1.1不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂是较早使用的光固化树脂。
它是由不饱和的二元酸(或酸酐>混以部分饱和的二元酸(或酸酐>与二元醇在引发剂的作用下反应制成线型聚酯。
在其分子结构中有不饱和的乙烯基单体存在,如果用活泼的乙烯基单体与这类不饱和的乙烯基单体共聚,则交连固化而成为体型结构。
由这种树脂制得的胶粘剂由于固化过程中体积收缩较大,胶接接头的内应力很大,胶层内部容易出现微裂而导致胶接力变小;同时由于高分子链中含有酯键,遇酸、碱易水解,因而耐介质性和耐水性较差,在高温多湿的环境下易变形,另外其固化速度较慢,因此综合性能较差。
多数作为非结构胶使用。
通过降低不饱和键含量,采用聚合收缩率小的单体,加入无机填料和热塑性高分子等,可以改善其的整体性能阳。
其的优势是价格低廉,在木器装饰方面仍有用武之地。
另一方面由于合成的原料种类很多,可以制得从坚硬直至非常柔软的树脂,仅需加入较少的单体就能获得低粘度,操作方便。
因此至今欧洲市场上其用量还占光固化树脂总量的24%。
二.1.2聚酯丙烯酸酯它由醇酸缩合来制备,改变多元醇和多元酸的种类,调节多元醇、多元酸和(甲基)丙烯酸的摩尔比可以制得性能各异的胶粘剂。
聚酯丙烯酸酯合成的一般式为:一般而言,聚酯丙烯酸酯树脂粘度低,和其他树脂的相容性好,但其固化收缩率较高,因此作为成型物的时候,成型物的尺寸不太稳定,容易因应力而发生歪曲。
有将此种胶用于DVD光盘的报道,粘接性能较好。
1.1.3环氧丙烯酸酯它由环氧化合物和 (甲基)丙烯酸或含有一OH的丙烯酸酯化而得到。
其中常用的环氧化合物或环氧树脂有双酚 A环氧树脂、六氢邻苯二甲酸环氧树脂、脂肪族环氧树脂等。
什么是硅烷偶联剂?它和交联剂有什么区别?市场上有机硅品种繁多,其中比较相近的就有硅烷偶联剂与交联剂,一般刚接触有机硅的时候比较难搞懂这两者的区别,那两者的联系与区别是什么呢?首先说下硅烷偶联剂:硅烷偶联剂是一类分子中同时含有两种不同化学性质的有机硅化合物,用以改善聚合物与无机物实际粘接强度。
这既可能是指真正粘接力的提高,也可能是指浸润性、流变性和其它操作性能的改进。
偶联剂还可能对界面区域产生改性作用,以增强有机相与无机相的边界层。
因此,硅烷偶联剂广泛运用于胶黏剂、涂料和油墨、橡胶、铸造、玻璃纤维、电缆、纺织、塑料、填料、表面处理等行业。
硅烷交联剂硅烷交联剂是指含两个或两个以上硅官能团的硅烷,能在线型分子间起架桥作用,从而使多个线型分子或轻度支链型大分子、高分子相互键合交联成三维网状结构,促进或调解聚合物分子链间共价键或离子键的形成。
硅烷交联剂应用于水性压敏胶,水性丙烯酸胶粘剂,涂料,皮革涂饰剂等。
简单说,交联剂就是把一样的东西连起来;偶联剂就是把不一样的东西连起来。
那么,你现在知道怎么区分硅烷偶联剂和硅烷交联剂了吗。
那么,硅烷偶联剂有啥用呢?可归纳为以下几个方面:1、用在玻璃纤维行业中。
对玻璃纤维的表面进行处理、改善,能改善玻璃纤维和树脂的粘合性能,大大提高玻璃纤维增强复合材料的强度、电气、抗水、抗气候等性能,即使在湿态时,它对复合材料机械性能的提高,效果也十分显著。
目前,在玻璃纤维中使用硅烷偶联剂已相当普遍,用于这一方面的硅烷偶联剂约占其消耗总量的50%,其中用得较多的品种是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。
2、用在塑料、复合材料行业中。
可预先对无机填料进行表面处理,也可直接加入树脂中。
能改善填料在树脂中的分散性及粘合力,改善工艺性能和提高填充塑料(包括橡胶)的机械、电学和耐气候等性能。
3、用在胶行业(硅胶、环氧胶、密封胶)、密封剂、粘接剂等行业中。
能提高它们的粘接强度、耐水、耐气候等性能。
常⽤交联剂什么是交联剂交联剂是⼀类⼩分⼦化合物,分⼦量⼀般在200-600之间,具有2个或者更多的针对特殊基团(氨基、巯基等)的反应性末端,可以和2个或者更多的分⼦分别偶联从⽽使这些分⼦结合在⼀起。
在⽣命科学研究中,巧妙地运⽤交联剂可以使很多⼯作取得突破。
交联剂的应⽤交联剂已经被⼴泛地应⽤于:细胞膜结构研究,蛋⽩质结构研究,蛋⽩质间相互作⽤研究,⽣物导弹研究,载体蛋⽩与半抗原的连接,蛋⽩质或其他分⼦的固相化,抗体的标记,标记转移,蛋⽩质与核酸的连接。
如何选择交联剂选择交联剂时要综合考虑这些因素:反应指向,间臂长度,⽔溶性,透膜性,可否切断,可否碘化。
PIERCE交联剂的特点· 种类最多,成熟的产品多达86种,可以满⾜各种偶联需要。
· ⽣理条件下即可共价交联,交联反应快速简便。
· 多种反应性基团可供选择,反应指向既可以有专⼀性也可以⽆专⼀性。
· 含有不同长度的间臂,有效地降低空间位阻效应。
· 部分产品内置可裂解基团,⼤⼤增强了交联剂应⽤的灵活性。
PIERCE交联剂⼀览以下是PIERCE交联剂⼀览表,⾄于每⼀种交联剂的全称、分⼦式、分⼦量、间臂长度、特征优点、包装规格等详细资料,请参阅PIERCE英⽂版⽬录或登录查阅。
在此特别推荐Greg T.Hermanson先⽣的专著,全书728页,⽬录号#20002。
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交联剂的介绍与使用交联剂是一种能够增加材料强度、硬度和稳定性的化学物质。
它具有使材料形成有序网状结构的能力,从而使材料具有更好的物理和化学性能。
交联剂通常用于涂料、胶水、塑料和橡胶等材料的制备过程中。
交联剂的作用主要通过两个过程实现,即交联反应和化学固化。
交联反应是指交联剂与材料中存在的活性基团(例如羟基、氨基、羧基等)发生化学反应,连接起材料中的分子链,形成一个三维网络结构。
这个网络结构能够增加材料的强度和硬度,并提高材料的耐磨性和耐高温性。
化学固化是指交联剂通过化学反应与材料中的其他成分结合,形成一个稳定的结构。
这个过程可以提高材料的稳定性和耐久性。
交联剂的选择要根据材料的特性和要求来确定。
常见的交联剂包括有机交联剂和无机交联剂。
有机交联剂主要用于塑料和橡胶等有机材料的制备过程中,可以根据需要选择不同的有机交联剂,如含有活性基团的聚合物、环氧树脂、丙烯酸酯和异氰酸酯等。
无机交联剂主要用于涂料和胶水等无机材料的制备过程中,常用的无机交联剂包括硬脂酸锰、硬脂酸锌和硅酮等。
交联剂的使用方法需要根据具体材料和交联剂的特点来确定。
一般来说,交联剂可以直接加入材料中进行混合或反应。
在使用过程中,需要注意以下几点:1.选择合适的交联剂:根据材料的性质和使用要求选择合适的交联剂。
交联剂的选择应考虑交联反应的适用性、固化速度和材料性能的需求。
2.控制交联剂的用量:交联剂的用量对最终产品的性能有重要影响。
过多的交联剂可能会导致材料变脆或失去柔韧性,而过少的交联剂可能无法达到预期的性能要求。
3.控制交联反应的条件:交联反应的条件包括温度、时间和pH值等。
这些条件可以通过调节反应条件来控制交联剂的反应速度和程度。
一般来说,较高的温度和较长的反应时间可以增加交联剂的反应程度,从而提高材料的强度和硬度。
4.注意交联剂的存储和使用:交联剂通常是有毒有害的化学物质,需要正确存放和使用。
应避免交联剂接触皮肤和眼睛,对于易燃易爆的交联剂,应在通风良好的场所使用,并采取防火防爆措施。
硅烷偶联剂硅烷偶联剂又名硅烷处理剂、底涂剂,是一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物,其通式为RSiX3,式中R代表与聚合物分子有亲和力或反应能力的活性官能团,如氧基、巯基、乙烯基、环氧基、酰胺基、氨丙基等;X代表能够水解的烷氧基,如卤素、烷氧基、酰氧基等。
硅烷偶联剂是在分子中具有两种以上不同反应基的有机硅单体,它可以和有机与无机材料发生化学键合 (偶联),增加两种材料的粘接性。
通式中n为0~3的整数; X表示水解性官能基,它可与甲氧基、乙氧基、溶纤剂以及无机材料(玻璃、)等发生偶联反应; Y为有机官能团,如乙烯基、乙氧基、氨基、环氧金属、SiO2基、甲基丙烯酰氧基、巯基等,可与无机材料、各种合成树脂、橡胶发生偶联反应。
典型硅烷偶联剂性能如下表:用于玻璃纤维、无机填料表面处理。
用作密封剂、胶粘剂和涂料增稠剂。
还应用于使固定化酶附着到玻璃基材表面、油井钻探防砂、使砖石表面具有憎水性、使荧光灯涂层具有较高的表面电阻、提高液体色谱中有机相对玻璃表面的吸湿性能等。
由硅氯仿与带有活性基团的烯烃在铂催化剂催化下加成再经醇解制得。
代表性硅烷偶联剂如表所示。
根据硅烷偶联剂的反应机理,水解性官能基X遇水生成硅醇。
如果是无机材料(如玻璃),则偶联剂和玻璃表面的硅醇发生缩合反应,在玻璃和硅烷偶联剂之间形成共价键。
利用这一特点,硅烷偶联剂可用于处理玻璃纤维(制增强塑料)、改进涂料和粘合剂性能以及用于处理无机填料的表面等,对于玻纤增强不饱和聚酯来说,以用甲基丙烯酰氧基硅烷为宜;对于环氧树脂层压板,则以用环氧化硅烷及氨基硅烷为宜。
硅烷偶联剂的新用途是作为聚乙烯交联剂,通过聚乙烯和乙烯基三甲氧基硅烷接枝共聚,或通过聚乙烯与硅烷发生缩合反应进行交联。
经过处理的聚乙烯可用作电缆及复杂的异型材料。
为了适应功能性高分子复合材料的发展,已开发出一些新型硅烷偶联剂,如γ-脲基丙基- 三甲氧基硅烷,γ-缩水甘油基丙基-甲基-二乙氧基硅烷及N-苯基-γ-氨基丙基-二甲氧基硅烷等。
一篇文章带你读懂偶联剂偶联剂:是一类具有两性结构的物质,它们分子中的一部分基团可与无机表面的化学基团反应,形成化学键合;另一部分基团则有亲有机物的性质,可与有机分子发生化学反应或产生较强的分子间作用,从而将两种性质截然不同的材料牢固地结合起来,改善无机填料在聚合物基体中的分散状态,提高填充聚合物材料的力学性能和使用性能。
3.KH560(γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷)溶解性:溶于水,同时发生水解反应,水解反应放出甲醇。
溶于醇、丙酮和在5%以下的正常使用水平溶于大多数脂肪族酯。
KH-560是一种含环氧基的偶联剂,用于多硫化物和聚氨酯的嵌缝胶和密封胶,用于环氧树脂的胶粘剂、填充型或增强型热固性树脂、玻璃纤维胶粘剂和用于无机物填充或玻璃增强的热塑料性树脂等。
1、钛酸酯偶联剂化学结构通式R基:可与无机填料表面的羟基反应,形成偶联剂的单分子层,从而起化学偶联作用。
-O-基:能发生各种类型的酯基转化反应,由此可使钛酸酯偶联剂与聚合物及填料产生交联,同时还可与EP中的羟基发生酯化反应。
X:与钛氧键连接的原子团,或称黏结基团,决定着钛酸酯偶联剂的特性。
可为:烷氧基、羧基、硫酰氧基、磷氧基、亚磷酰氧基、焦磷酰氧基等。
R’:是钛酸酯偶联剂分子中的长链部分,主要是保证与聚合物分子的缠结作用和混溶性,提高材料的冲击强度,降低填料的表面能,使体系的黏度显著降低,并具有良好的润滑性和流变性能。
Y:是钛酸酯偶联剂进行交联的官能团,有不饱和双键基团、氨基、羟基等。
钛酸偶联剂2、分类1)单烷氧基型2)单烷氧基焦磷酸酯型3)螯合型4)配位体型3、作用机理钛酸酯偶联剂的作用机理较为复杂,但它的多功能性与一剂多用的特征十分引人注目。
①单烷氧基钛酸酯单烷氧基可与填料表面上的羟基氢原子反应,形成化学键合。
另外三个有机长链可与聚合物分子发生缠绕,这样就将聚合物与填料紧密地结合在一起。
单烷氧基钛酸酯在填料表面形成的是单分子层,而不是像硅烷偶联剂那样形成多分子层。
偶联剂偶联剂(coupling agent):能提高树脂与固体表面黏合强度的助剂。
常用的偶联剂有硅烷、钛酸酯、磷酸酯、铬络合物等类型。
在塑料配混中,改善合成树脂与无机填充剂或增强材料的界面性能的一种塑料添加剂。
又称表面改性剂。
它在塑料加工过程中可降低合成树脂熔体的粘度,改善填充剂的分散度以提高加工性能,进而使制品获得良好的表面质量及机械、热和电性能。
其用量一般为填充剂用量的0.5~2%。
偶联剂一般由两部分组成:一部分是亲无机基团,可与无机填充剂或增强材料作用;另一部分是亲有机基团,可与合成树脂作用。
简介偶联剂是一类具有两不同性质官能团的物质,其分子结构的最大特点是分子中含有化学性质不同的两个基团,一个是亲无机物的基团,易与无机物表面起化学反应;另一个是亲有机物的基团,能与合成树脂或其它聚合物发生化学反应或生成氢键溶于其中。
因此偶联剂被称作“分子桥”,用以改善无机物与有机物之间的界面作用,从而大大提高复合材料的性能,如物理性能、电性能、热性能、光性能等。
偶联剂用于橡胶工业中,可提高轮胎、胶板、胶管、胶鞋等产品的耐磨性和耐老化性能,并且能减小NR 用量,从而降低成本。
偶联剂在复合材料中的作用在于它既能与增强材料表面的某些基团反应,又能与基体树脂反应,在增强材料与树脂基体之间形成一个界面层,界面层能传递应力,从而增强了增强材料与树脂之间粘合强度,提高了复合材料的性能,同时还可以防止其它介质向界面渗透,改善了界面状态,有利于制品的耐老化、耐应力及电绝缘性能。
分类按偶联剂的化学结构及组成分为有机铬络合物、硅烷类、钛酸酯类和铝酸化合物四大类:铬络合物偶联剂铬络合物偶联剂开发于50年代初期,由不饱和有机酸与三价铬离子形成的金属铬络合物,合成及应用技术均较成熟,而且成本低,但品种比较单一。
硅烷偶联剂硅烷偶联剂的通式为RSiX3,式中R代表氨基、巯基、乙烯基、环氧基、氰基及甲基丙烯酰氧基等基团,这些基团和不同的基体树脂均具有较强的反应能力,X代表能够水解的烷氧基(如甲氧基、乙氧基等)。