偶聯劑

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　　偶聯劑是指在無機材料和有機材料或者不同的有機材料複合系統中，能通過化學作用，把兩者有機結合起來，或者能通過化學反應，使兩者的親和性得到改善，從而提高複合材料功能的物質。

　　偶聯劑按化學結構一般可分為：硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑及其他類偶聯劑。

　　一般來說，偶聯劑兩端的官能團分別與填料的分散相和基質聚合物進行反應。因填料不同，偶聯效果差別很大，例如硅烷偶聯劑對於二氧化硅、三氧化二鋁、玻璃纖維、陶土、硅酸鹽、碳化硅等有顯著效果；對滑石粉、粘土、氫氧化鋁、硅灰石、鐵粉、氧化鋁等效果稍差些；對石棉、二氧化鈦、三氧化二鐵等效果不太大；對碳酸鈣、石墨、炭黑、硫酸鋇、硫酸鈣等效果很小。

　　錶面具有硅醇基的填料，硅烷偶聯劑的偶聯效果大，而對於鈣、鎂、鋇的碳酸鹽、硫酸鹽、亞硫酸鹽等，硅烷偶聯劑的偶聯效果則不太明顯。若用二氧化硅的水溶膠處理沒有硅醇基的填料粒子錶面，然後再使用硅烷偶聯劑，此時就會產生較好的偶聯效果，這種處理方法被稱為雙塗層法。

　　鈦酸酯偶聯劑及鋁酸酯偶聯劑均能處理填料的錶面，只是處理的效果各有一定的針對性。如鈦酸酯偶聯劑處理效果比較好的填料有碳酸鈣、硫酸鋇、硫酸鈣、亞硫酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硅酸鈣、硅酸鋁、鈦白粉、石棉、氧化鋁、三氧化二鐵、氧化鉛、鐵酸鹽等；處理效果稍次的填料有雲母、二氧化硅、氧化鎂、氧化鈣等；處理效果較差的填料有滑石粉、炭黑、木粉；幾乎沒有效果的有石墨、磁粉、陶土、一般顏料等。不過也要根據偶聯劑的具體品種、牌號、用量等再確定。

　　偶聯劑發展到今天基本已經成型，要想有進一步的發展，必須抓住時代的特征。隨著環境保護的要求越來越高，滷系阻燃劑的使用被禁止，降解的材料日益增加，這都為拓寬偶聯劑的使用提供了方向。

　　1.硅烷偶聯劑的發展

　　目前常用的硅烷偶聯劑為三烷氧基型，但三烷氧基型偶聯劑有可能降低基體樹脂的穩定性，因而近年來二烷氧基型偶聯劑的研究和應用得到重視。合成帶有活性硅烷基的高分子也是硅烷偶聯劑的發展方向之一，這種偶聯劑對膠粘劑中的樹脂具有更好的相容性，可在被粘物錶面形成一個均一面，因而具有更好的粘接效果。過氧基硅烷也是近年來開始研究的一種偶聯劑，它的特點是在熱的作用下，偶聯劑分解生成自由基，可以與烯類聚合物發生交聯，從而促進烯類聚合物的粘接。

　　2.發展適合於木塑複合物的偶聯劑

　　木塑複合材料則以其環保性而在近來發展勢頭強勁。與其他填充物不同，該材料的填充物是木屑、秸稈等，來源廣泛、價格低廉，一般填充量在2O～5O，可有效節約樹脂原料，降低成本。但是由於木粉具有較強的吸水性，且極性很強，而熱塑性塑料多數為非極性的，具有疏水性，所以兩者之間的相容性較差，界面的粘結力很小，因此需發展適當的偶聯劑來改性聚合物和木粉的錶面，以提高木粉與樹脂之間的界面親和能力。同時木塑複合物的迅速發展也給偶聯劑提供了一個更加廣闊的空間。

　　3.多功能偶聯劑的發展方向

　　為了改善材料的性能，單一助劑往往不能滿足需要，要使用到多種助劑。但多種助劑並用時，各種助劑往往並不能象單獨使用時那樣發揮各自的作用或產生正的協同效應，甚至會產生負的協同作用，導致某些助劑無效乃至產生不良作用，使材料性能劣化。如果一種偶聯劑，同時具有多種功能，可有效避免多種助劑並用時產生的不良作用，使材料在多方面同時具有優良的性能。開發同時具有多種功能的偶聯劑，已成為目前偶聯劑研究工作的一個重要發展趨勢。