白炭黑是一種高性能的功能性填料，被廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、涂料、油墨、陶瓷、電子等領(lǐng)域。白炭黑的表面活性較強(qiáng)，容易發(fā)生團(tuán)聚，降低其分散性和增強(qiáng)性能，因此需要使用偶聯(lián)劑進(jìn)行表面改性。

偶聯(lián)劑是一種能夠在白炭黑表面形成化學(xué)鍵的分子，在表面吸附和交聯(lián)作用下，能夠?qū)滋亢诒砻娴牧u基、羧基、胺基等官能團(tuán)與填料表面的化學(xué)鍵形成牢固的連接。偶聯(lián)劑的選擇應(yīng)根據(jù)填料和基體的特性、填充量、使用要求等進(jìn)行綜合考慮。

1.有機(jī)偶聯(lián)劑

有機(jī)偶聯(lián)劑是一種常用的表面改性劑，通過在白炭黑表面引入有機(jī)官能團(tuán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)白炭黑的改性。有機(jī)偶聯(lián)劑可以分為單體型和聚合型兩類。

單體型有機(jī)偶聯(lián)劑是指通過化學(xué)反應(yīng)直接將偶聯(lián)劑分子與白炭黑表面官能團(tuán)反應(yīng)，形成化學(xué)鍵的偶聯(lián)劑。這種偶聯(lián)劑反應(yīng)速度快、反應(yīng)效果好，但成本相對(duì)較高。

聚合型有機(jī)偶聯(lián)劑是指通過聚合反應(yīng)將有機(jī)偶聯(lián)劑分子與白炭黑表面官能團(tuán)反應(yīng)，形成高分子鏈的偶聯(lián)劑。這種偶聯(lián)劑成本相對(duì)較低，但反應(yīng)速度較慢，需要較長的反應(yīng)時(shí)間。

2.無機(jī)偶聯(lián)劑

無機(jī)偶聯(lián)劑是指通過在白炭黑表面引入無機(jī)官能團(tuán)，實(shí)現(xiàn)對(duì)白炭黑的改性。無機(jī)偶聯(lián)劑可以分為硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑兩類。

硅烷偶聯(lián)劑是一種常用的無機(jī)偶聯(lián)劑，通過在白炭黑表面引入硅烷官能團(tuán)，形成硅氧鍵的偶聯(lián)劑。硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)速度快、反應(yīng)效果好，但成本相對(duì)較高。

鈦酸酯偶聯(lián)劑是一種新型的無機(jī)偶聯(lián)劑，通過在白炭黑表面引入鈦酸酯官能團(tuán)，形成鈦氧鍵的偶聯(lián)劑。鈦酸酯偶聯(lián)劑的成本相對(duì)較低，但反應(yīng)速度較慢，需要較長的反應(yīng)時(shí)間。

3.偶聯(lián)劑的應(yīng)用

在白炭黑表面改性的過程中，偶聯(lián)劑的選擇應(yīng)根據(jù)填料和基體的特性、填充量、使用要求等進(jìn)行綜合考慮。在選擇偶聯(lián)劑時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）偶聯(lián)劑的選擇應(yīng)與填料和基體相匹配，以確保表面改性效果最佳。

（2）應(yīng)注意偶聯(lián)劑的穩(wěn)定性，避免在使用過程中出現(xiàn)分解、揮發(fā)等現(xiàn)象。

（3）應(yīng)注意偶聯(lián)劑的劑量，過量使用會(huì)降低填料的性能。

（4）應(yīng)注意偶聯(lián)劑的毒性和環(huán)保性，選擇對(duì)人體和環(huán)境無害的偶聯(lián)劑。

偶聯(lián)劑在白炭黑表面改性中起著至關(guān)重要的作用，正確選擇和使用偶聯(lián)劑可以提高白炭黑的分散性和增強(qiáng)性能，提高填料的使用效果。