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偶聯(lián)劑是一種能增進(jìn)無機(jī)物質(zhì)與有機(jī)物質(zhì)之間粘合性能的助劑。它的分子中含有兩種不同性質(zhì)的基團(tuán)，一個(gè)是親無機(jī)物的基團(tuán)，易與無機(jī)材料的表面起化學(xué)反應(yīng)；另一個(gè)是親有機(jī)物的基團(tuán)，能與有機(jī)聚合物發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)。因此偶聯(lián)劑常被稱作“分子橋”，用以改善無機(jī)物與有機(jī)物之間的界面作用，從而大大提高復(fù)合材料的各種性能。作為提高高分子復(fù)合材料性能及降低成本的關(guān)鍵材料，偶聯(lián)劑廣泛適用于塑料、橡膠、玻璃鋼、涂料、顏料、造紙，粘合劑、磁性材料、油田化工等行業(yè)。
偶聯(lián)劑的種類繁多，主要有硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、雙金屬偶聯(lián)劑、磷酸酯偶聯(lián)劑、硼酸酯偶聯(lián)劑、鉻絡(luò)合物及其它高級(jí)脂肪酸、醇 、酯的偶聯(lián)劑等，目前應(yīng)用范圍最廣的是硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑。
硅烷偶聯(lián)劑
硅烷偶聯(lián)劑的通式為 R n SiX (4-n) ，式中 R 為非水解的、可與高分子聚合物結(jié)合的有機(jī)官能團(tuán)。根據(jù)高分子聚合物的不同性質(zhì)，R 應(yīng)與聚合物分子有較強(qiáng)的親和力或反應(yīng)能力，如甲基、乙烯基、氨基、環(huán)氧基、巰基、丙烯酰氧丙基等。X 為可水解基團(tuán)，遇水溶液、空氣中的水分或無機(jī)物表面吸附的水分均可引起分解，與無機(jī)物表面有較好的反應(yīng)性。
（1）硅烷偶聯(lián)劑用于玻璃纖維的表面處理：改善玻璃纖維和樹脂的粘合性能，大幅提高玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的強(qiáng)度、電氣、耐水、耐候等性能。即使在濕態(tài)時(shí)，它對(duì)復(fù)合材料機(jī)械性能的提高效果也十分顯著。
（2）硅烷偶聯(lián)劑用于無機(jī)填料填充塑料：使用時(shí)可以先處理無機(jī)填料,也可直接加入樹脂中。其作用是改善填料在熱固性和熱塑性樹脂中的分散性及粘合力，改善工藝性能和提高填充塑料 ( 包括橡膠 ) 的機(jī)械、電氣和耐候等性能。
（3）硅烷偶聯(lián)劑用于密封劑、粘接劑及涂料的增粘劑：硅烷偶聯(lián)劑廣泛用作粘結(jié)劑、密封劑等增粘劑。在膠粘劑中加入硅烷偶聯(lián)劑不僅能提高粘合強(qiáng)度，而且還能改善膠粘劑的耐久性和耐濕熱老化性能。硅烷偶聯(lián)劑甚至可以直接用作膠粘劑，用于硅橡膠、氟橡膠、丁腈橡膠等與金屬的粘接。用于涂料可以提高濕態(tài)下的膠粘力，耐腐蝕性、耐環(huán)境老化性能、顏料的分散性、耐磨性和促進(jìn)樹脂的交聯(lián)作用。
硅烷偶聯(lián)劑一般要用水和乙醇配成很稀的溶液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.005 ～ 0.02）使用，可單獨(dú)用水溶解，但要先配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.001的醋酸水溶液，以改善溶解性和促進(jìn)水解；還可配成非水溶液使用，如配成甲醇、乙醇、丙醇或苯的溶液；也能夠直接使用。硅烷偶聯(lián)劑的用量與其種類和填料表面積有關(guān)，即硅烷偶聯(lián)劑用量(g)=[ 填料用量(g)×填料表面積(m 2 ·g-1 )]/硅烷最小包覆面積(m 2 ·g-1 )。如果填料表面積不明確，則硅烷偶聯(lián)劑的加入量可確定為填料量的 1 %左右。
鈦酸醋偶聯(lián)劑
鈦酸酯偶聯(lián)劑按其化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為 4 類：單烷氧基脂肪酸型、磷酸酯型、螯合型和配位體型。鈦酸酯偶聯(lián)劑在熱塑性塑料和橡膠改性中，表現(xiàn)出多功能性。它價(jià)格便宜、使用方便；不僅用于塑料、橡膠、涂料、粘合劑的復(fù)合材料制品中，也用于石油開采、農(nóng)藥、染料等領(lǐng)域。鈦酸酯偶聯(lián)劑可減小體系中 PVC 樹脂用量或增加無機(jī)填料用量。它活化的無機(jī)填料改性熱塑性聚合物，不僅成型溫度低和成型時(shí)間短，還能改進(jìn)制品沖擊強(qiáng)度和力學(xué)性能。顏料和涂料經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑活化處理后分散性提高，可使制品色澤鮮艷、表面光滑。
（1）在填充塑料中，可活化填料，提高填充量，減少樹脂用量，降低制品成本，改善加工性能，增加制品光澤，提高質(zhì)量。
（2）在橡膠中，用其改性的填料能起補(bǔ)強(qiáng)作用，減少橡膠用量和防老劑用量，提高制品耐磨強(qiáng)度和抗老化能力，和制品的表面光澤。
（3）在涂料及顏料中，能增大顏料、填料在涂料中的添加量，提高分散性能。有防沉淀效果，可防止顏色發(fā)花。
（4）應(yīng)用于磁材料上，能顯著改善磁粉分散性，增強(qiáng)其與載體的親和性，提高充填量，增大磁密度，提高磁信號(hào)。
雙金屬偶聯(lián)劑
具有加工溫度低、偶聯(lián)反應(yīng)速度快、分散性好、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)；
鋁酸酯偶聯(lián)劑
具有色淺、無毒、使用方便、熱穩(wěn)定性能優(yōu)異等特點(diǎn)；
木質(zhì)素偶聯(lián)劑
主要以補(bǔ)強(qiáng)作用為主；
錫偶聯(lián)劑
有利于改善膠料的加工性能、降低滾動(dòng)阻力、減小滯后損失。
隨著高性能和高功能化復(fù)合材料的迅速發(fā)展，對(duì)偶聯(lián)劑的性能及其使用技術(shù)也提出了新的更高的要求，今后的研究重點(diǎn)將放在適用范圍廣、一劑多能、改性效果更好、成本更低廉的新型偶聯(lián)劑和相應(yīng)的偶聯(lián)技術(shù)上。比如，為使一種偶聯(lián)劑能適應(yīng)多種樹脂；為排除填料本身性質(zhì)（酸性、堿性等）對(duì)復(fù)合材料的影響，需要能夠使填料表面鈍化的偶聯(lián)劑等等。
