يمكن أن يساعدك فهم العلاقة بين هيكل وخصائص التيتان على اختيار أنواع مختلفة بشكل صحيح.
العناصر الرباعية التكافؤ هي أفضل البناة الجزيئية ، مثل كربون التيتانيوم رباعي التكافؤ - التي تشكل أساس الحياة. وبالمثل ، أظهرت كيمياء التيتانيوم أن التيتانيوم رباعي التكافؤ يمكن أن يُمكِّن الكيميائيين من تصنيع أنواع جزيئية مختلفة من التيانات كعوامل اقتران ، والتي بالإضافة إلى توفير تأثيرات اقتران جيدة لمختلف الحشوات وأنظمة البوليمر ، تظهر أيضًا وظائف أخرى مختلفة.
جزيئات التيتان وكلاء اقتران يمكن تقسيمها إلى ست مناطق وظيفية ، والتي تلعب دور كل منها في آلية الاقتران. المجالات الوظيفية الستة موضحة في الجدول: المنطقة الوظيفية ① (RO) م - من المواد غير العضوية وازدواج التيتانيوم.
يقترن عامل اقتران التيتان كيميائياً بمجموعة ألكوكسي الخاصة به مباشرةً بكمية صغيرة من مجموعات الكربوكسيل أو الهيدروكسيل الممتصة على سطح المادة المالئة أو الصباغ.
تم تطوير أنواع مختلفة من عوامل التوصيل بسبب الاختلاف في مجموعات المنطقة الوظيفية ، كل نوع انتقائي لمحتوى الماء على سطح الحشو ، وخصائص كل نوع هي:
1. نوع مونوكسي.
تنتج أحادي ألكوكسي تيتانات رابطة كيميائية عند السطح البيني بين المسحوق غير العضوي وراتنج المصفوفة. وتتمثل الخاصية الفريدة للغاية في تكوين فيلم أحادي الجزيء على سطح مسحوق غير عضوي ، ولكن لا يوجد فيلم متعدد الجزيئات على الواجهة.
نظرًا لأنه لا يزال يحتوي على التركيب الكيميائي للتيانات ، في وجود عامل اقتران زائد ، تتغير طاقة السطح وتنخفض اللزوجة بشكل كبير. في طور راتنج المصفوفة ، نظرًا للمجموعة ثلاثية الوظائف لعامل الاقتران وتفاعل الاسترة التبادلية ، يقترن جزيء التيتان ، مما يسهل تعديل جزيء التيتان واختيار نظام البوليمر المملوء.
هذا النوع من عوامل التوصيل (باستثناء نوع حمض البيروفوسفوريك) مناسب بشكل خاص لأنظمة الحشو الجاف التي لا تحتوي على ماء حر وتحتوي فقط على ماء مرتبط كيميائيًا أو ماء مرتبط فعليًا ، مثل كربونات الكالسيوم ، والألومينا المائية ، إلخ.
2 - نوع أحادي ألكوكسي بيروفوسفات:
هذا النوع من التيتان مناسب لأنظمة الحشو ذات المحتوى العالي من الرطوبة ، مثل الطين والتلك وما إلى ذلك. يمكن أيضًا أن تتحلل لتشكيل مجموعة فوسفاتية ، متحدة مع جزء من الماء.
3. نوع التنسيق:
يمكن تجنب التفاعل الجانبي للتيتانيت رباعي التكافؤ في بعض الأنظمة. مثل تفاعل الأسترة التبادلية في البوليستر ، التفاعل مع مجموعة الهيدروكسيل في راتنجات الايبوكسي ، التفاعل مع البولي كحول أو الأيزوسيانات في البولي يوريثين ، إلخ. هذا النوع من عامل الاقتران مناسب للعديد من أنظمة الحشو وله تأثير اقتران جيد. آلية اقترانه مشابهة لتلك الخاصة بنوع ألكوكسي أحادي.
4. نوع اللدغة:
هذا النوع من عوامل التوصيل مناسب للحشوات عالية الرطوبة وأنظمة البوليمر المحتوية على الماء ، مثل السيليكا المعالجة الرطبة ، والطين ، والتلك ، وسيليكات الألومنيوم ، والألياف الزجاجية المعالجة بالماء ، والمصباح الأسود ، وما إلى ذلك في أنظمة الرطوبة العالية ، عام تيتانات النوع أحادي الكوكسي لديه ثبات ضعيف في التحلل المائي وتأثير اقتران منخفض ، في حين أن هذا النوع يتمتع باستقرار جيد للتحلل المائي ، وفي هذه الحالة يظهر تأثير اقتران جيد.
المجال الوظيفي ② - (- O ...) - له وظيفة الاسترة التبادلية والربط المتبادل.
يمكن أن تخضع هذه المنطقة لاسترة مع البوليمرات مع مجموعات الكربوكسيل ، أو تخضع لأسترة مع مجموعات الكربوكسيل في راتنجات الايبوكسي إلى الحشوات المتقاطعة ، والتيتانات والبوليمرات.
يتم التحكم في تفاعل الأسترة بواسطة عدة عوامل:
1. التركيب الكيميائي لجزء الاقتران بين جزيء التيتان والمادة غير العضوية ؛
2. التركيب الكيميائي لمجموعة OX في المجال الوظيفي ③ ؛
3. التركيب الكيميائي للبوليمرات العضوية.
4. الخواص الكيميائية للمواد المضافة الأخرى مثل الملدنات الاستر.
لا تخضع التيانات لعملية التحويل التبادلي في بوليمرات اللدائن الحرارية مثل البولي أوليفينات ، ولكن في البولي إستر أو راتنجات الايبوكسي أو لدائن البولي فينيل كلورايد اللينة مع ملدنات الإستر ، لا يحدث التحويل التبادلي. لها تأثير كبير. إن نشاط تفاعل الأسترة التبادلية مرتفع للغاية ، مما يؤدي إلى عواقب وخيمة. على سبيل المثال ، يمكن أن تخضع مادة تيتانات مثل KR-9S ، عند إضافتها إلى البوليمر ، لعملية التحويل التبادلي بسرعة ، وتزيد اللزوجة الأولية بشكل حاد ، مما يقلل بشكل كبير من كمية الملء. ومع ذلك ، فإن مادة التيتان مثل KR-12 لها نشاط منخفض من الأسترة التبادلية وليس لها تأثير أولي على اللزوجة ، ولكن يمكن أن تتقدم الأسترة التبادلية تدريجيًا بمرور الوقت ، بحيث لا يكون التشتت الأولي جيدًا فحسب ، بل يمكن أيضًا زيادة كمية الملء بشكل كبير.
في الطلاءات ، يمكن استخدام آلية الأسترة التبادلية لعوامل اقتران التيتان للربط المتشابك وعلاج البوليسترات المشبعة وراتنجات الألكيد ، بحيث يمكن الحصول على مادة غير صفراء (لأنها لا تحتوي على هياكل غير مشبعة). يمكن أن يعبر عن تسييل الانسياب ، لذا فإن KR-9S مع نشاط ترانسسترة أعلى له تأثير تسييل الانسياب ، كما أن TTS لديها درجة معينة من قدرة التحويل.
المجال الوظيفي ③ OX - المجموعة التي تربط مركز التيتانيوم.
مجموعة OX في هذا الجزء لها تأثيرات مختلفة على خصائص التيتان اعتمادًا على بنية المجموعة. على سبيل المثال ، يمكن لمجموعة الكربوكسيل زيادة التوافق مع المواد شبه القطبية ، ومجموعة حامض السلفونيك متغيرة الانسيابية ، ويمكن لمجموعة السلفون زيادة نشاط الاسترة. يمكن لمجموعة الفوسفات تحسين مثبطات اللهب وتليين PVC ؛ يمكن لمجموعة البيروفوسفات امتصاص الماء وتحسين قوة تأثير PVC الصلب ، ويمكن لمجموعة الفوسفيت تحسين مقاومة الأكسدة ، وتقليل لزوجة البوليستر أو الحلقة في راتنج الأكسجين ، إلخ.
المجال الوظيفي ④ R - مجموعة تشابك طويلة السلسلة من البوليمر الحراري ، هيكل عظمي عضوي في جزيء تيتانات.
نظرًا لوجود عدد كبير من ذرات الكربون طويلة السلسلة ، فقد تم تحسين التوافق مع نظام البوليمر ، مما يتسبب في تغيير الطاقة السطحية على واجهة المادة غير العضوية ، والتي لها وظائف المرونة ونقل الإجهاد ، وينتج تأثير تشحيم ذاتي ، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في اللزوجة ويحسن تقنية المعالجة تزيد من قوة الاستطالة والتمزق للمنتج ، وتحسن أداء التأثير. إذا كانت R مجموعة عطرية ، فيمكنها تحسين توافق التيتان والبوليمر الهيدروكربوني العطري.
المجال الوظيفي ⑤ Y - مجموعة تفاعلية من البوليمر المتصلب بالحرارة.
عندما يتم توصيلها بالإطار العضوي للتيتانيوم ، يمكن ربط عامل الاقتران والمواد العضوية عن طريق تفاعل كيميائي ، على سبيل المثال ، يمكن ربط الروابط المزدوجة ومعالجتها بمواد غير مشبعة ، ويمكن ربط المجموعات الأمينية مع الإيبوكسي. الراتنجات.
المجال الوظيفي ⑥) n يمثل وظيفة التيتان ، n يمكن أن يكون 1-3 ، لذلك يمكن تعديله وفقًا للاحتياجات ، بحيث يمكن أن ينتج مجموعة متنوعة من التأثيرات المختلفة على المادة العضوية ، وفي هذا الصدد ، تكون المرونة أفضل من تلك الموجودة في silane. عامل اقتران Trialkoxy أحادي الوظيفة كبير.
من وظائف المجالات الوظيفية الستة المذكورة أعلاه ، يمكن ملاحظة أن عامل اقتران التيتانيوم يتمتع بمرونة وتنوع كبير. إنه ليس فقط عامل اقتران ، ولكن أيضًا عامل تشتيت ، عامل ترطيب ، مادة لاصقة ، عامل اقتران ، محفز ، إلخ ، يمكن أن يكون له أيضًا وظائف مثل مقاومة الصدأ ، ومضادات الأكسدة ، ومثبطات اللهب ، وما إلى ذلك ، لذلك لديها مجموعة واسعة من التطبيقات وهي أفضل من عوامل التوصيل الأخرى
