簡(jiǎn)單的說(shuō)，
重質(zhì)碳酸鈣鈦系偶聯(lián)劑系由鈦酸低級(jí)酯類與高碳數(shù)脂肪酸或脂肪醇類反應(yīng)而獲得。其中鈦酸低級(jí)酯類可以是鈦酸四異丙基酯，鈦酸四正丁基酯與鈦酸四叔丁基酯等。它們是由鈦的氯化物與相應(yīng)的一元醇反應(yīng)制成;高碳數(shù)脂肪酸一般指Cg以上脂肪酸，常用C12至C18脂肪酸，如月桂酸，十三酸，肉豆蔻酸、棕?cái)R酸、珠光酯酸，硬脂酸等飽和一元酸及油酸，丙烯酸等不飽和一元酸，也可以是混合酸。
目前，有關(guān)鈦系偶聯(lián)劑制法的資料、專利報(bào)導(dǎo)比較少，初步查得的僅是一些鈦酸低級(jí)酯類的制法。所以，本文只能在闡述鈦酸低級(jí)酯類制法后，略加提及鈦系偶聯(lián)劑的原則制法。1.鈦酸低級(jí)酯類制備:
鈦酸低級(jí)酯類是由鈦的氯化物與相應(yīng)的一元醇反應(yīng)而成。(1)一般制備:
下面列舉幾個(gè)實(shí)例，并作扼要說(shuō)明。
(a)萊尼斯法:
當(dāng)單官能團(tuán)的醇在惰性溶劑中與TICI4反應(yīng)，在無(wú)HCI氣體吸收劑存在時(shí)，其反應(yīng)只能進(jìn)行到下式程度:
TICl4+3ROH→(OR)2TICI3·ROH+3HCl↑
而當(dāng)反應(yīng)過(guò)程引入無(wú)水氨氣時(shí)，反應(yīng)方可進(jìn)行完全:TICI4+4ROH+4NH3→Ti(OR)4+4NH4CI↓
(b)赫曼法:
本法是對(duì)萊尼斯法之不足所作的改進(jìn)。它在中和前先用N:或干燥空氣吹除反應(yīng)釋放出的半數(shù)HCI氣體，然后再用氨氣中和其余一半HCI，以達(dá)到少用氨的目的。
(c)杜邦法:
該法的特點(diǎn)，是先用氨與TICI4在溶劑中反應(yīng)，生成，TICI4·8NH3絡(luò)合物。然后利用該絡(luò)合物幾乎能與任何醇反應(yīng)的特點(diǎn)，繼而生成相應(yīng)的可以取代的鈦酸烷氧基酯。其反應(yīng)方程式:TICI4·8NH3+4ROH→Ti(OR)4+4NH4Cl↓+4NH3↑
(d)孟山都法:
它是由TIS2與醇反應(yīng)，生成鈦酸烷氧基酯與H2S，其反應(yīng)方程式:
TiS2+4ROH→Ti(OR)4+2H2S↑
重質(zhì)碳酸鈣鈦系偶聯(lián)劑功能與種類
1.功能
眾所周知，四價(jià)碳原子構(gòu)筑了生命的基礎(chǔ)。化學(xué)家們聯(lián)想到四價(jià)鈦所具有的多種特征，巧妙地設(shè)計(jì)了含多官能度的鈦酸酯，其通式為:(R1O)mTi-(OX-R2-Y)n，企圖作為聯(lián)結(jié)無(wú)機(jī)填料同有機(jī)聚合物的分子橋。如圖1所示:它的一端(R1O)m二與無(wú)機(jī)物的表面水和自由質(zhì)子氫(H十)作用，形成包圍無(wú)機(jī)物的單分子層，從而造成了無(wú)機(jī)填料和有機(jī)聚合物之間表面能的新變化，其結(jié)果，體系的粘度大大降低。例如:在聚苯乙烯中填充50%CaCO3，熔融流動(dòng)為0.36，加入了鈦酸酯偶聯(lián)劑后，其熔融流動(dòng)增至1.17。
由于無(wú)機(jī)填料表面水的存在狀態(tài)、濕度的差異以及體系的不同，與之相應(yīng)的(R，0)二和作用機(jī)理也有很大懸殊。參見表1:
鈦系偶聯(lián)劑能改善復(fù)合材料的力學(xué)性能，特別是改善柔韌性、沖擊強(qiáng)度。如聚丙烯中填充70%CaCO3加入鈦系偶聯(lián)劑(TTS)后，沖擊強(qiáng)度提高到原來(lái)的7.5倍，熔融流動(dòng)和未填充的體系接近。
鈦系偶聯(lián)劑可促進(jìn)粘結(jié)，得到優(yōu)良的粘接力。如在天然橡膠填料中，加1%KR一44與聚氨酯粘接，粘接力超過(guò)最好產(chǎn)品27%。可提高化學(xué)活性，促進(jìn)固化。如用TTS處理偶氮甲酸胺發(fā)泡劑，在190℃使發(fā)氣量從182米3/克增至298米3/克?？商岣咄苛系哪突瘜W(xué)腐蝕性。用贅合型焦磷酸鈦酸酯處理的二氧化硅新涂層，經(jīng)370小時(shí)才損壞。含有磷酸酯的鈦偶聯(lián)劑還具有阻燃性。還可保護(hù)無(wú)機(jī)物性能穩(wěn)定性，防止吸潮。在某些體系中要求無(wú)機(jī)填料含濕量低，如在Hypalon橡膠中水起不利的催化作用，氧化鐵中存在的潮氣將引起早期固化。而用鈦偶聯(lián)劑處理后，暴露于100%相對(duì)濕度下兩天，氧化鐵僅吸潮0.14%，而未經(jīng)處理的氧化鐵在同樣條件下吸潮達(dá)2-3%。
