Organometálicos de titanato
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Organometálicos de titanato
La serie de organometálicos de titanato, circonato y aluminato brinda oportunidades de avance en el estado del arte para el procesamiento y los productos plásticos. Los moldeadores pueden agregar masterbatch de gránulos de titanato a la tolva de su máquina de moldeo por inyección o extrusora de compuestos y aumentar el flujo a temperaturas más bajas mientras mejoran las propiedades y la apariencia de la pieza terminada. Los moldeadores por soplado pueden aumentar el contenido de HDPE molido y reducir el calibre mientras mantienen la resistencia en virtud de la copolimerización in situ. Las mezclas de polímeros físicos se convierten en copolímeros más fuertes y uniformes en la masa fundida de la extrusora. La capacidad de los organometálicos para acoplarse con todas las superficies de los materiales a través de la coordinación de protones in situ para unir materiales diferentes le ofrece mayores oportunidades para fabricar composiciones plásticas nuevas y novedosas. Por ejemplo, las piedras de afilar de policarbonato reforzado con fibra de vidrio al 40% que usan organometálicos, se pueden moldear por inyección a 100°C de temperatura más baja, más rápido y con un mejor flujo de la línea de soldadura y un color de óxido de hierro rojo más brillante. A diferencia de los silanos que no se acoplan con CaCO3, negro de humo y nitruro de boro, ya que los hidroxilos superficiales son necesarios para el acoplamiento de condensación de silano, los hidroxilos superficiales no son necesarios con los organometálicos. Como resultado, solo un 0,5 % de titanato en un homopolímero de PP relleno con un 70% de CaCO3 producirá una composición plástica resistente y flexible. Existe una amplia gama de organometálicos basados en sus "Seis funciones" para acoplamiento, catálisis, nanofosfatación con un atento servicio al cliente y técnico respaldado por décadas de experiencia práctica en la invención y fabricación de nuestros propios plastificantes, dispersiones y productos químicos especiales para brindarle la soluciones que necesita para llevar su tecnología de aplicaciones de plásticos al siguiente nivel. Si trabaja con materiales plásticos y rellenos, hay un organometálicos que hará que su formulación funcione mejor, mientras usa y procesa sus materias primas de manera más eficiente.
Por qué los titanatos y los zirconatos pueden ser mejores promotores de la adhesión que los silanos
La razón por la que los titanatos y los zirconatos pueden ser mejores promotores de la adhesión que los silanos radica en la química multifuncional intrínseca del titanio organometálico y el zirconio en comparación con la silicona en la nanointerfaz donde se encuentran materiales diferentes. Si se observa la tabla periódica según la valencia, tal como la dibujó James Franklin Hyde, hay mucho en común entre el Si tetravalente, el Ti y el Zr. Hyde ha sido llamado el "padre de las siliconas" y se le atribuye el lanzamiento de la industria de las siliconas en la década de 1930. Entonces, C, Si, Ti y Zr son tetravalentes. ¿A quien le importa? Los silanos son un arte establecido y han hecho posible la era moderna de los recubrimientos y compuestos en miles de aplicaciones comprobadas. Los silanos no se "acoplan" con las interfaces de carbono, o con carbonatos, carburos, sulfatos, sulfuros, nitratos, nitruros, lignina, compuestos orgánicos o muchos otros materiales que no contienen hidroxilo, como los espiropiranos y las espirooxazinas utilizados en los llamados revestimientos inteligentes. Hasta su muerte en 1991 a la edad de 75 años, el Dr. Edwin P. Plueddemann fue considerado el principal experto mundial en agentes de acoplamiento de silano. En 1982, Ed escribió el libro "Agentes de acoplamiento de silano" y dijo: "Las superficies que mostraron poca o ninguna respuesta aparente a los agentes de acoplamiento de silano incluyen carbonato de calcio, grafito y boro".
Agentes de acoplamiento
Los agentes de acoplamiento son puentes moleculares en la interfaz entre dos sustratos, por lo general, entre otros, un relleno inorgánico y una matriz de polímero orgánico. Los agentes de acoplamiento derivados del titanio son únicos porque su reacción con los protones libres en la interfaz inorgánica da como resultado la formación de capas monomoleculares orgánicas en la superficie inorgánica. La ausencia de capas polimoleculares en la interfase, junto con la estructura química de los titanatos, crean una nueva modificación de la energía de la superficie del sustrato e interacciones de la fase del polímero, lo que a menudo resulta en reducciones de la viscosidad en compuestos poliméricos sin relleno y con relleno. Por lo general, los compuestos inorgánicos tratados con titanato son hidrofóbicos, organofílicos y organofuncionales. Cuando se incorporan a sistemas de polímeros, a menudo promueven la adhesión; catalizar , mejorar la dispersión y la reología; mejorar la fuerza; no cree fragilidad; mejorar las propiedades mecánicas; hacer deseables cargas inorgánicas por encima del 50%; prevenir la separación de fases; inhibir la corrosión; etc. La reactividad es posible con diversos sustratos como CaCO3, BaSO4, negro de carbón, azodicarbonamida, nitratos, hidratos, celulósicos, ftalo y pigmentos lacustres, peróxidos, fibras de aramida y carbono, compuestos orgánicos y polímeros, así como minerales clásicos e inorgánicos derivados de óxidos metálicos.
La interfaz de fibra de vidrio: Si vs. Zr
El uso comercial práctico de los agentes de acoplamiento comenzó en 1953 utilizando piezas de poliéster insaturado reforzado con fibra de vidrio del tamaño de silano para el automóvil Corvette. Volvamos a la fibra de vidrio, donde los silanos tienen un desempeño comprobado, y analicemos el acoplamiento de la función 1 en la interfaz del vidrio. La fibra de vidrio tiene hasta un 16% de grupos hidroxilo. El grado de acoplamiento de silano depende del porcentaje de grupos (OH)-, mientras que los titanatos y circonatos de neoalcoxi reaccionan con protones superficiales más abundantes (H)+, lo que proporciona un mayor grado de enlace, proporcionando así una ventaja de rendimiento en el envejecimiento a largo plazo. mantenimiento de las propiedades funcionales originales en comparación con los datos de deterioro interfacial obtenidos usando silanos en pruebas tales como ebullición en agua salada al 10 % durante 240 horas utilizadas en pruebas de protocolo de compuestos avanzados. El aminosilano envejecido es 2,6 veces mejor y el aminozirconato envejecido es 6,1 veces mejor que la resistencia a la tracción de fibra larga de control.
Aplicaciones y rendimiento
Agente de anclaje, promotor de adhesión, catalizador, catalizador de repolimerización, catalizador de copolimerización, regenerador de trituración, mejorador de propiedades mecánicas y de tensión del polímero, auxiliar de dispersión, desaglomerador, agente humectante, surfactante, auxiliar de molienda , plastificante o reductor de solvente, superplastificante, flexibilizador de baja temperatura, auxiliar de proceso , peptizante, agente de control de flujo, lubricante, depresor de viscosidad, tixotropo, auxiliar de suspensión, modificador de impacto, comonómero, agente reductor de ácido de Lewis , agente hidrofóbico, modificador de velocidad de curado, activador de agente de expansión, activador intumescente, retardante de llama, potenciador de conductividad, inhibidor de corrosión, inhibidor antienvejecimiento, etc. La función depende de la dosis, parámetros de solubilidad, dilución, secuenciación , condiciones del proceso, sustrato, polimero, otros ingredientes dientes, curativos, etc. y su interacción con las funcionalidades neoalcoxi, octilo, pirofosfato y titanio.