L-aġenti tal-igganċjar tat-titanat huma klassi ta 'addittivi funzjonali b'atomi ta' titanju tetravalenti bħala l-qalba, li jgħaqqdu fillers inorganiċi u polimeri organiċi permezz ta 'gruppi ester. Il-valur ewlieni tagħhom jinsab fis-soluzzjoni tal-problema ta 'inkompatibilità interfacial bejn żewġ materjali bi proprjetajiet ferm differenti. Il-mekkaniżmu ta 'azzjoni tagħhom għandu l-għeruq fid-disinn preċiż ta' strutturi molekulari u r-regolamentazzjoni sinerġistika ta 'reazzjonijiet interfacial, u jistgħu jiġu analizzati minn tliet livelli: twaħħil kimiku, tixrib fiżiku, u stabbiltà sterika.
Strutturalment, l-aġenti tal-igganċjar tat-titanate jikkonsistu minn atomu ċentrali tat-titanju, segmenti tal-grupp tal-ester, u gruppi funzjonali terminali. L-atomu ċentrali tat-titanju (Ti⁴⁺) jippossjedi kapaċità ta 'koordinazzjoni qawwija, li tippermettilu li jikkoordina ma' gruppi polari bħal gruppi hydroxyl (-OH) u carboxyl (-COOH) fuq il-wiċċ tal-mili inorganiku jew jiffurmaw bonds kovalenti, u b'hekk "ankra" ruħha mal-wiċċ tal-mili. Segmenti tal-katina ester (bħal ċrieki monoalkoxy, pirofosfat jew kelat) jaġixxu bħala pontijiet flessibbli, jiżolaw iċ-ċentru tat-titanju mill-umdità esterna biex inaqqsu r-riskju ta 'idroliżi, u jaġġustaw ukoll il-ħxuna tal-interface permezz ta' tfixkil steriku. Gruppi funzjonali terminali (katina twila-alkyl, gruppi aromatiċi, jew reattivi) huma responsabbli għall-kompatibilità mal-matriċi polimeru organiku-gruppi mhux{-polari jitħabblu mar-reżina idrofobika permezz tal-forzi ta' van der Waals, filwaqt li gruppi polari jew reattivi jintegraw fin-netwerk organiku permezz ta' idroġenu bonds, π{jugation}, jew fl-aħħar mill-aħħar, π{jugation, crosslinking, kimiċi. saff ta' interface kontinwu ta' "mili inorganiku-aġent ta' akkoppjar-matriċi organika."
Il-proċess jista 'jinqasam fi tliet passi: L-ewwel, assorbiment fiżiku, fejn il-molekuli tal-aġent tal-akkoppjar jassorbu spontanjament minħabba l-interazzjoni bejn il-polarità tagħhom u l-gruppi hydroxyl fuq il-wiċċ tal-mili; it-tieni, twaħħil kimiku, fejn iċ-ċentru tat-titanju jgħaddi minn kondensazzjoni ta 'deidrazzjoni jew reazzjonijiet ta' koordinazzjoni mal-gruppi hydroxyl fuq il-wiċċ tal-mili, li jiffurmaw bonds stabbli Ti-O- (M huwa l-metall tal-mili jew atomu tas-silikon); u fl-aħħarnett, kompatibilità organika, fejn gruppi funzjonali terminali u ktajjen molekulari polimeri jiksbu taħlit ta' livell molekulari-permezz ta' diffużjoni, taħbil jew reazzjonijiet kimiċi. Dan il-proċess mhux biss inaqqas it-tensjoni interfacial bejn il-mili u l-matriċi, inaqqas it-tendenza għas-separazzjoni tal-fażi, iżda jtejjeb ukoll il-proprjetajiet mekkaniċi u r-reżistenza tat-temp tal-materjal kompost permezz tal-ottimizzazzjoni tal-mogħdija tat-trasferiment tal-istress.
Id-differenzi fit-tipi strutturali jikkontribwixxu għad-diversità tal-mekkaniżmi tagħhom: it-tipi monoalkoxy jiddependu fuq reazzjonijiet ta' kondensazzjoni ta' idroliżi-mgħaġġla ta' gruppi alkoxy, adattati għal applikazzjonijiet ta' proċessi ta'-temperatura baxxa,-qasira; It-tipi ta 'chelate jissiġillaw is-siti attivi taċ-ċentru tat-titanju b'ligandi ċikliċi (bħal acetylacetone), li jtejbu b'mod sinifikanti r-reżistenza għall-ilma u l-istabbiltà termali; tipi ta 'gruppi funzjonali reattivi jipparteċipaw direttament fir-reazzjoni tal-kura tal-polimeru, li jiffurmaw bonds kovalenti irriversibbli u jsaħħu d-durabilità interfacial.
Fil-qosor, il-prinċipju tax-xogħol tal-aġenti tal-igganċjar tat-titanate huwa essenzjalment effett sinerġistiku ta '"twaħħil kimiku u ankrar - tixrib fiżiku u kompatibilità - stabbiltà u barriera spazjali". Permezz ta' disinn preċiż tal--livell molekulari, tkisser mill-barriera inerenti tal-interface inorganika-organika u tipprovdi appoġġ sottostanti għall-aġġornament tal-prestazzjoni tal-materjali komposti.
