عامل جفت کننده (coupling agent)

بسیاری از مواد پرکننده معدنی با محیط پلیمری سازگاری نداشته، نمی توانند با آن ممزوج شوند. لذا برای بهبود چسبندگی در سطح مشترک بین پرکننده و پلیمر از موادی به نام مواد جفت کننده استفاده می شود.

عامل جفت کننده (coupling agent):

این مواد با تشکیل پیوندهای بین مولکولی در میان سطح پرکننده (filler) و شبکه پلیمری، باعث چسبندگی در سطح مشترک می شوند. به این ترتیب تنش اعمالی به کامپوزیت از طریق شبکه به نحوی بهتر به ذرات پرکننده یا الیاف انتقال می یابد و درنتیجه استحکام کامپوزیت بهبود بیشتری می یابد.

یک مولکول ماده جفت کننده عموما حاوی یک گروه عاملی معدنی و یک گروه ماده آلی است. از جمله این مواد می توان به جفت کننده سیلان و تیتانات ها اشاره کرد. مواد جفت کننده سیلانی ساختاری به شکل زیر دارند. تعدادی از این مواد در جدول زیر نشان داده شده اند.

این مواد تحت رطوبت هیدرولیز شده و به صورت عامل هایی در می آیند که امکان واکنش با گروه های سیلانول دار، سطح پرکننده سیلیسیم دار را فراهم می سازند. نمونه ای از نحوه واکنش این مواد در شکل ۲ نمایش داده شده است.

جفت کننده های سیلانی معمولا با پرکننده هایی نظیر آلومینا، الیاف شیشه، سیلیکاها، سیلیکات های معدنی مورد استفاده قرار می گیرند. معمولا این مواد پیش از استفاده ابتدا با ماده جفت کننده واکنش داده می شوند.

مقالات مرتبط:

فیلر یا پرکننده چیست؟ (Filler)

مواد جفت کننده تیتانی دارای ساختار زیر بوده و با تشکیل یک لایه آلی تک مولکولی در اطراف ذره یا الیاف به راحتی به سطح پرکننده معدنی می چسبند. این مواد تا مقدار زیادی ویسکوزیته آمیزه را کاهش می دهند. لذا استفاده از تیتانات ها باعث امکان افزودن بیشتر پرکننده به پلیمر شده در مباحث تولید آمیزه هایی با قیمت پایین مورد توجه قرار می گیرند. تیتانات ها را علاوه بر پرکننده های سیلیسی می تواند با کربنات کلسیم نیز به کار برد. در جدول ۲ تعدادی از عرضه کنندگان منتخب در تولید مواد جفت کننده معرفی شده اند.