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偶聯(lián)劑又稱(chēng)表面處理劑。在樹(shù)脂基體與增強(qiáng)材料界面上，促進(jìn)或建立較強(qiáng)結(jié)合的物質(zhì)。按化學(xué)成分主要有鉻絡(luò)合物、硅烷、鈦酸酯三類(lèi)。其分子兩端有性質(zhì)不同的反應(yīng)官能團(tuán)，能分別與合成樹(shù)脂和增強(qiáng)材料表面結(jié)合，通過(guò)物理或化學(xué)作用，形成“橋鍵”，使樹(shù)脂與纖維牢固結(jié)合成整體，提高復(fù)合材料強(qiáng)度、耐候性、耐水性、耐化學(xué)性和電性能等。對(duì)不同樹(shù)脂應(yīng)選用不同偶聯(lián)劑。偶聯(lián)劑能改善高分子材料與填料之間界面特性的一類(lèi)添加劑。

其分子結(jié)構(gòu)中存在兩種性質(zhì)不同的基團(tuán)。一種基團(tuán)可與高分子材料起化學(xué)反應(yīng)或有好的相容性，另 一種基團(tuán)可與無(wú)機(jī)材料或填料形成化學(xué)鍵。它可以提高兩種材料界面粘合性，顯著改善填充或增強(qiáng)高分子材料的性能。品種有硅烷偶聯(lián)劑如三氯乙烯基硅烷、三乙氧基乙烯基硅烷、γ- 氨基丙基三乙氧硅烷、三氯丙烯基硅烷等，鈦酸酯偶聯(lián)劑如鈦酸四丁酯、三異硬脂?；佀岙惐ァ⑷佀岙惐?、二異硬酯酰基酞酸乙酯等，有機(jī)鉻偶聯(lián)劑如甲基丙烯酰鉻絡(luò)合物，鋁酸鋯偶聯(lián)劑及高分子偶聯(lián)劑等。

主要用于高分子增強(qiáng)材料中，作增強(qiáng)劑和玻璃纖維等表面處理。硅烷偶聯(lián)劑也用作聚烯烴交聯(lián)和直接用于塑料、橡膠共混改性或增粘用。

分類(lèi)

偶聯(lián)劑的種類(lèi)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 酸、醇、酯的偶聯(lián)劑等，目前應(yīng)用范圍*廣的是硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑。

1. 硅烷偶聯(lián)劑：硅烷偶聯(lián)劑是人們研究*早、應(yīng)用*早的偶聯(lián)劑。由于其獨(dú)特的性能及新產(chǎn)品的不斷問(wèn)世，使其應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大，已成為有機(jī)硅工業(yè)的重要分支。

近幾十年來(lái)，隨著玻璃纖維增強(qiáng)塑料的發(fā)展，促進(jìn)了各種偶聯(lián)劑的研究與開(kāi)發(fā)。改性氨基硅烷偶聯(lián)劑、過(guò)氧基硅烷偶聯(lián)劑和疊氮基硅烷偶聯(lián)劑的合成與應(yīng)用就是這一時(shí)期的主要成果。

2. 鈦酸酯偶聯(lián)劑：鈦酸酯偶聯(lián)劑*早出現(xiàn)于 20 世紀(jì) 70 年代。 1974 年 12 月美國(guó) Kenrich 石油化學(xué)公司報(bào)道了一類(lèi)新型的偶聯(lián)劑，它對(duì)許多干燥粉體有良好的 偶聯(lián)效果。此后加有鈦酸酯偶聯(lián)劑的無(wú)機(jī)物填充 聚烯烴復(fù)合材料相繼問(wèn)世。

目前鈦酸酯偶聯(lián)劑已 成為復(fù)合材料不可缺少的原料之一。鈦酸酯偶聯(lián)劑按其化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為 4 類(lèi)： 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)劑的分子式為 ：

3. 鋁酸酯偶聯(lián)劑：鋁酸酯偶聯(lián)劑是由福建師范大學(xué)研制的一種新型偶聯(lián)劑，其結(jié)構(gòu)與鈦酸酯偶聯(lián)劑類(lèi)似，分子中存在兩類(lèi)活性基團(tuán)，一類(lèi)可與無(wú)機(jī)填料表面 作用；另一類(lèi)可與樹(shù)脂分子纏結(jié)，由此在無(wú)機(jī)填料 與基體樹(shù)脂之間產(chǎn)生偶聯(lián)作用。

鋁酸酯偶聯(lián)劑在改善制品的物理性能，如提高沖擊強(qiáng)度和熱變形溫度方面，可與鈦酸酯偶聯(lián)劑相媲美；其成本較低，價(jià)格僅為鈦酸酯偶聯(lián)劑的一半，且具有色淺 無(wú)毒、使用方便等特點(diǎn)，熱穩(wěn)定性能優(yōu)于鈦酸酯偶聯(lián)劑。

4. 雙金屬偶聯(lián)劑：雙金屬偶聯(lián)劑的特點(diǎn)是在兩個(gè)無(wú)機(jī)骨架上引入有機(jī)官能團(tuán)，因此它具有其它偶聯(lián)劑所沒(méi)有的性能：加工溫度低，室溫和常溫下即可與填料相互作用；偶聯(lián)反應(yīng)速度快；分散性好，可使改性后的無(wú)機(jī)填料與聚合物易于混合，能增大無(wú)機(jī)填料在 聚合物中的填充量；價(jià)格低廉，約為硅烷偶聯(lián)劑的一半。

5. 木質(zhì)素偶聯(lián)劑 木質(zhì)素是一種含有羥基、羧基、甲氧基等活性 基團(tuán)的大分子有機(jī)物，是工業(yè)造紙廢水中的主要成分。對(duì)木質(zhì)素的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，既可減少工業(yè)污染，又能增加其使用價(jià)值。

6. 錫偶聯(lián)劑：在工業(yè)生產(chǎn)溶聚丁苯橡膠 (SSBR) 時(shí)常采用四氯化錫偶聯(lián)活性 SBR，所得 SSBR 稱(chēng)為錫偶聯(lián) SSBR。其特點(diǎn)是碳2錫鍵在混煉過(guò)程中易受剪切和熱的作用而發(fā)生斷裂，導(dǎo)致相對(duì)分子質(zhì)量下降，從而改善了膠料的加工性能；鏈末端錫原子活性高，可增強(qiáng)炭黑與膠料之間的相互作用，提高膠料的強(qiáng)度和耐磨性能，有利于降低滾動(dòng)阻力和減小滯后損失。由于錫偶聯(lián)劑的獨(dú)特性能，使其越來(lái)越受到人們的關(guān)注。

主要偶聯(lián)劑應(yīng)用

1. 硅烷偶聯(lián)劑

在使用硅烷偶聯(lián)劑時(shí)，為獲得較佳的效果，需對(duì)每一個(gè)特定的應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行試驗(yàn)預(yù)選。表示出了根據(jù)一般規(guī)律及試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)所歸納的不同材料用硅烷偶聯(lián)劑。

硅烷偶聯(lián)劑的應(yīng)用十分廣泛，主要有以下幾方面：(1) 用作表面處理劑，以改善室溫固化硅橡膠與金屬的粘合性能；(2) 用于無(wú)機(jī)填料填充塑料時(shí)，可以改善其分散性和粘合性；(3) 用作增粘劑，在水電站工程中提高水泥與環(huán)氧樹(shù)脂的粘合性 (4) 用作密封劑，具有耐水、耐高溫、耐氣候等性能，用于氟橡膠與金屬的粘合密封。

2. 鈦酸酯偶聯(lián)劑

(1) 用于膠乳體系中，首先將鈦酸酯偶聯(lián)劑加入水相中，有些鈦酸酯偶聯(lián)劑不溶于水，需通過(guò)采 用季堿反應(yīng)、乳化反應(yīng)、機(jī)械分散等方法使其溶于水。

(2) 鈦酸酯用量通常為填料用量的 0.15 %，或?yàn)楣腆w樹(shù)脂用量的 0.125 %，*終由效能來(lái)決定其*佳用量。鈦酸酯偶聯(lián)劑用量一般為無(wú)機(jī)填料的 0.125 %～2 %。

(3) 大多數(shù)鈦酸酯偶聯(lián)劑特別是非配位型鈦酸酯偶聯(lián)劑，能與酯類(lèi)增塑劑和聚酰樹(shù)脂進(jìn)行不同程度的酯交換反應(yīng)，因此增塑劑需待偶聯(lián)后方可加入。

(4) 螯合型鈦酸酯偶聯(lián)劑對(duì)潮濕的填料或聚合物的水溶液體系的改性效果*好。