ydhcp 2009-04-28

矽烷偶聯劑kh-550處理二氧化鈦，以用於表面改性。該二氧化鈦是透過在易燃或不燃性氣體的存在下，在高溫氣相條件下，水解諸如TiCl4的揮發性鈦化合物來製備的，並且所述氧化鈦具有從55～150m2／g的BET比表面積，且具有銳鈦礦／金紅石晶體結構，其中銳鈦礦的比例（後面稱之為“銳鈦礦比例”）落在0．3和0．98。

許多市售的根據硫酸法等生產的所謂溼氧化鈦產品具有表面位點（surfacearea，site），以提高其比表面積，甚至提高氧化鈦顆粒的內部比表面積。因此，它們的乾燥損失較大，以及它們的帶電性較差。此外，它們具有較大的體積密度。與其相比，所謂乾燥的氧化鈦顆粒具有相對小的內部比表面積，岡此具有較小的乾燥損失、相對強的帶電性以及較小的體積密度。

例如，這裡要用作起始原料的揮發性鈦化合物包括TiCl4和諸如Ti（OCH3）4、Ti（0C2H5）4等的鈦醇鹽等。

當透過分解這些揮發性鈦化合物所製備的氧化鈦具有小於55m2／g的BET比表面積時，均勻分散較為困難。因此，當新增到調色劑中時，該調色劑的流動性變得較差。另一方面，具有大於150m2／g的BET比表面積的氧化鈦在較大程度上聚集，因此它也會損害調色劑的流動性。

具有小於0．3的銳鈦礦比例的氧化鈦是不宜的，因為其表面活性太弱以至於不能顯著改性表面。即使其表面得到改性，該型別的氧化鈦也不會具有優良的疏水性。另一方面，具有大於0．98的銳鈦礦比例的氧化鈦也是不宜的，因為其表面活性太強；當進行表面改性時，表面改性劑部分分解，且不能均勻地改性複合物（compound）的表面。這裡提到的銳鈦礦比例是根據後面實施例部分中描述的方法獲得的。

例如，在600~1800℃的溫度下，在以二氧化鈦計原料氣體中的鈦濃度落在5和250g／m3之間的條件下，在諸如氫氧氣、甲烷、乙烷等的易燃性氣體或諸如氬氣、氦氣、氮氣等的不燃性氣體的存在下，可以透過將揮發性鈦化合物熱水解來製備具有從55～150m2／g的BET比表面積和具有從0．3～0．98的銳鈦礦比例的氧化鈦。

在本發明中，用於以上述方式製備的氧化鈦的表面改性劑優選是上述式（I）或（II）表示的矽烷偶聯劑和／或上述式（III）表示的矽氧烷化合物。但是，式（I）和（II）的長鏈烷基矽烷偶聯劑（其中R是具有多於18個碳原子的烷基）是不宜的，因為它們會導致硬脂阻隔（stearichindrance），因此不能均勻地改性氧化鈦顆粒的表面。此外，用它們處理的顆粒常常聚集。

在式（I）中，對於用在本發明中的矽烷偶聯劑，R優選具有1～10個碳原子的烷基，並且X優選是羥基、具有1～3個碳原子的烷氧基或諸如Cl等的鹵素原子。具體地說，式（I）的矽烷偶聯劑包括甲基三甲氧基矽烷、二甲基三甲氧基矽烷、二甲基三乙氧基矽烷、正丁基三甲氧基矽烷、異丁基三甲氧基矽烷、正己基三甲氧基矽烷、正辛基甲氧基矽烷、癸基三甲氧基矽烷、二甲基二氯矽烷、甲基三氯矽烷等。

在式（II）中，對於用在本發明中的另一矽烷偶聯劑，R‘優選是具有1～3個碳原子的烷基。

具體地說，該矽烷偶聯劑包括六甲基二矽氮烷等。其中用氫原子取代一些R’的式（II）的矽烷偶聯劑的一個例項是四甲基二矽氮烷，並且用乙烯基取代一些R‘的一個例項是二乙烯基四甲基二矽氮烷。

式（III）的低分子量矽氧烷化合物通常在使氧化鈦顆粒呈疏水性方面是無效的。式（III）的高分子量矽氧烷化合物在使氧化鈦顆粒呈疏水性方面可能是有效的，但是用它們處理的顆粒通常將會聚集。

在表示用於本發明的矽烷化合物的式（III）中，R2優選是氫原子、甲基、乙基、丙基等，X’優選是羥基、甲氧基、甲基、乙基、丙基等，並且m優選是從1～500，更優選是從15～300。對於矽氧烷化合物，優選其是具有從1000～20000的分子量的二甲

基聚矽氧烷、甲基氫聚矽氧烷、粉末塗料組合物、電子照相術的調色劑等的新增劑。在使用中，本發明的疏水性氧化鈦細粉並不僅限於單獨使用，而是可以與其它金屬氧化物細粉相組合。例如，本發明的疏水性氧化鈦細粉可以與經過表面改性的幹處理的氧化矽細粉、經過表面改性的溼處理的氧化鈦細粉等相組合。

使用本發明的疏水性氧化鈦細粉的調色劑包括單組分磁性調色劑、單組分非磁性調色劑、雙組合調色劑等。本發明的疏水性氧化鈦細粉可應用於帶負電苟的調色劑和帶正電荷的調色劑。使用本發明的疏水性氧化鈦細粉的系統包括單色和彩色成像系統。

參照以下實施例和對比實施例詳細描述本發明，但是這些實施例並不限制本發明的範圍。

在以下實施例和對比實施例中，根據下述方法測量：疏水性氧化鈦細粉的銳鈦礦比例、帶電量和疏水度；調色劑組合物的休止角和45μm篩透過百分率（兩者均指示調色劑的流動性）；以及帶電改變數（其指示組合物對周圍環境條件的帶電量穩定性）。

（1）銳鈦礦比例

用玻璃板把要測量的疏水性氧化鈦細粉樣品對著樣品保持器進行擠壓，並在兩者之間使樣品變平，然後用X射線衍射儀（來自Phillips）對其進行分析。在所產生的衍射圖中，給出了銳鈦礦型晶體結構的最強幹涉線在（101）處的衍射峰（IR）和金紅石型晶體結構的最強幹涉線在（110）處的衍射峰（IR），根據以下等式獲得銳鈦礦型晶體結構的含量（A）。

所獲得的值表示樣品的銳鈦礦比例。

A（％）=100／（1+1．265×IA／IR）

［參考：R．A．Spurr，H．Myers，Anal．chem．，29，760（1957）］

（2）帶電量

把50g鐵粉載體和要測量的0．1g疏水性氧化鈦細粉樣品放入75mL的玻璃容器中，用蓋子蓋上，並使用轉鼓混合器（mmblermixer）振盪5min。取出0．1g混有疏水性氧化鈦細粉樣品的鐵粉載體，並透過使用吹放（blow—offstaticelectrometer）靜電計（來自ToshibaChemical的TB—200型）用氮氣將其吹1min。如此測量的靜電值表示樣品的帶電量。

（3）疏水度

將1g疏水性氧化鈦細粉樣品放入200mL的分液漏斗中，向其中新增100mL純水。在用塞子密封之後，使用轉鼓混合器將其振盪10min，然後靜置10min。從漏斗中取出20～30mL的下層混合物，並將其移到多個10mm的石英比色皿中。用純水比色皿作為空白，用比色法測量各比色皿，並測量在500nm的透射率。由此表示樣品的疏水度。

（4）休止角

在混合器中，將要測量的0．4g疏水性氧化鈦細粉樣品與40g的具有負電性的8μm的調色劑混合，使用PT-N型的粉末測定儀（來自HosokawaMicron．）對所產生的調色劑組合物進行粉末測試，其中測量樣品的休止角。如此測量的具有至多35度的休止角的樣品具有良好的流動性。

（5）45μm篩透過百分率

在混合器中，將要測量的0．4g疏水性氧化鈦細粉樣品與40g的具有負電性的8μm的調色劑混合，使用PT-N’型的粉末測定儀（來自Hosokawa，Micron）對所產生的調色劑組合物進行粉末測試，其中使該組分依次透過150μm、75μm以及45μm的篩子進行篩濾，同時振動篩子，並獲得透過所有這些150μm、75μm以及45μm的篩子的樣品的比例。這表示樣品透過45μm的篩子的百分率。如此測量的具有至少85％的值的樣品具有良好的流動性。

（6）帶電改變數

將已經在混合器中透過混合要測量的0．4g疏水性氧化鈦細粉樣品和40g的8μm的具有負電性的調色劑所製備的2g調色劑組合物和48g鐵粉載體放入75mL的玻璃容器中。用相同的方式另外準備兩份混合物。將其分別在HH和LL條件下放置24h。HH條件表示具有40℃的溫度和85％的溼度的環境；LL條件表示具有10℃的溫度和20％的溼度的環境。使用轉鼓混合器將已經在HH和LL環

境中放置了24h的調色劑組合物和鐵粉載體的混合物分別振盪5min。從如此振盪的由調色劑組合物和鐵粉載體組成的混合物中分別取出0．2g，並透過使用吹放靜電計（來自ToshibaChemical的TB—200型）用氮氣將其吹1min。如此測量的靜電值分別表示調色劑組合物在兩種不同條件下的帶電量。獲取在HH環境中放置了24h的混合物和在LL環境中也放置了24h的混合物之間的帶電量的差。差值至多為5μC／g的樣品具有良好的穩定性，而不會受到周圍環境的影響。

網友190d47a 推薦於2016-04-29

矽烷偶聯劑kh550使用方法 矽烷偶聯劑的使用方法主要有表面預處理法和直接加入法，前者是用稀釋的偶聯劑處理填料表面，後者是在樹脂和填料預混時，加入偶聯劑原液。矽烷偶聯劑配成溶液，有利於矽烷偶聯劑在材料表面的分散，溶劑是水和醇配製成的溶液，溶液一般為矽烷（20%），醇（72%），水（8%），醇一般為乙醇（對乙氧基矽烷）、甲醇（對甲氧基矽烷）及異丙醇（對不易溶於乙醇、甲醇的矽烷）；因矽烷水解速度與PH值有關，中性最慢，偏酸、偏鹼都較快，因此一般需調節溶液的PH值、除氨基矽烷外，其他矽烷可加入少量醋酸，調節PH值至4-5，氨基矽烷因具鹼性，不必調節。因矽烷水解後，不能久存，最好現配現用，適宜在一小時用完。

下面是一些具體應用，以供使用者參考：

（1）、預處理填料法：將填料放入固體攪拌機（高速固體攪拌機HENSHEL（亨舍爾）或V型固體攪拌機等），並將上述矽烷溶液直接噴灑在填料上並攪拌，轉速越高，分散效果越好。一般攪拌在10-30分鐘（速度越慢，時間越長），填料處理後應在120℃烘乾（2小時）。

（2）、矽烷偶聯劑水溶液（玻纖表面處理劑）：玻纖表面處理劑常含有：成膜劑、抗靜電劑、表面活性劑、偶聯劑、水。偶聯劑用量一般為玻纖表面處理劑總量的0。3%-2%，將5倍水溶液首先用有機酸或鹽將PH調至一定值，在充分攪拌下，加入矽烷直到透明，然後加入其餘組份，對於難溶的矽烷，可用異丙醇助溶。在拉絲過程中將玻纖表面處理劑在玻纖上乾燥，除去溶劑及水份即可。

（3）、底面法：將5%-20%的矽烷偶聯劑的溶液同上面所述，透過塗、刷、噴，浸漬處理基材表面，取出室溫晾乾24小時，最好在120℃下烘烤15分鐘。

（4）、直接加入法：矽烷亦可直接加入“填料/樹脂”的混合物中，在樹脂及填料混合時，矽烷可直接噴灑在混料中。偶聯劑的用量一般為填料量的0。1%-2%，（根據填料直徑尺寸決定）。然後將加入矽烷的樹脂/填料進行模型（擠出、注塑、塗覆等）。大致的填料直徑和使用矽烷的比例如下：填料尺寸使用矽烷比例60目0。1%，100目0。25%，200目0。5%，300目0。75%，400目1。0%，500目以上1。5%常用矽烷醇/水溶液所需PH值：產品名稱處理時的溶劑適宜PH值KH-550乙醇/水：9。0~10。0