涂料偶联剂种类及优缺点
发布日期:
2025-10-17
一、钛酸酯偶联剂
代表产品:GR-105(单烷氧基型)、GR-201(焦磷酸酯型)、GR-311W(水性螯合型)
适用填料:钙/钡基填料(碳酸钙、滑石粉、硫酸钡等)
优点:
Ø 高填充降本:提升填料添加量,减少树脂用量。
Ø 改善加工性:降低体系黏度,缩短烘烤时间。
Ø 增强韧性:长链烷基缠绕树脂分子,提升抗冲击性。
缺点:
Ø 耐热性差:200℃以上易分解,限制烘烤涂料应用。
Ø 助剂冲突:与酯类增塑剂发生酯交换,与石油衍生物类增塑剂不发生反应。
二、 硅烷偶联剂
代表产品:KH-550(氨基型)、KH-560(环氧基型)、KH-570(甲基丙烯酰氧基型)、正辛基三乙氧基硅烷GR-SI351(疏水型)
适用填料:含硅填料(白炭黑、石英粉、玻璃纤维等)
优点:
Ø 界面结合力强:水解后与填料羟基结合,有机官能团与树脂反应,显著提升附着力与耐水性。
Ø 耐候性优异:抗紫外线和湿热老化,特别适合外墙涂料。
Ø 功能多样:KH-550增强环氧/丙烯酸粘结强度;GR-SI351形成憎水层,用于防水涂料。
缺点:
Ø 适用性受限:对碳酸钙等钙基填料效果差。
Ø 稳定性差:易自缩合失效,需现配现用。
Ø 影响外观:过量使用可能导致涂层发雾。
三、 铝酸酯偶联剂
Ø 优点:成本低,对PVC有协同热稳定作用,适合木塑材料。
Ø 缺点:偶联效率低于钛酸酯/硅烷,应用范围窄。
四、综合对比与选用建议
1. 性能对比:
Ø 钛酸酯:降本增效突出(填充量50%+),成本低,但耐热性差(<200℃)。
Ø 硅烷:附着力最优,耐热性>250℃,但成本高且适用填料受限。
2. 选用原则:
按填料匹配:
Ø 碱性填料(碳酸钙)→ 酸性官能团偶联剂(如焦磷酸酯钛酸酯GR-201);
Ø 酸性填料(二氧化硅)→ 碱性官能团偶联剂(如氨基硅烷KH-550)。
控制用量:钛酸酯0.3-3%,硅烷用量约填料量0.1-1%,过量会降低性能。
预处理填料:先与填料混合再添树脂,避免与其他助剂直接接触。
五、总结
Ø 钛酸酯:高填充/降本需求优先(如塑料涂料、低成本工业漆)。
Ø 硅烷:高耐候/高附着力场景首选(如建筑外墙、金属防腐漆)。