簡 介:
偶聯劑是一類具有兩不同性質官能團的物質，其分子結構的最大特點是分子中含有化學性質不同的兩個基團，一個是親無機物的基團，易與無機物表面起化學反應；另一個是親有機物的基團，能與合成樹脂或其它聚合物發生化學反應或生成氫鍵溶于其中。因此偶聯劑被稱作“分子橋”，用以改善無機物與有機物之間的界面作用，從而大大提高復合材料的性能，如物理性能、電性能、熱性能、光性能等。偶聯劑用于橡膠工業中，可提高輪胎、膠板、膠管、膠鞋等產品的耐磨性和耐老化性能，并且能減小NR用量，從而降低成本。偶聯劑在復合材料中的作用在于它既能與增強材料表面的某些基團反應，又能與基體樹脂反應，在增強材料與樹脂基體之間形成一個界面層，界面層能傳遞應力，從而增強了增強材料與樹脂之間粘合強度，提高了復合材料的性能，同時還可以防止其它介質向界面滲透，改善界面狀態，有利于制品的耐老化、耐應力及電絕緣性能。
發展歷史:
偶聯劑最早由美國聯合碳化物公司（UCC）為發展玻璃纖維增強塑料而開發。早在40年代，當玻璃纖維首次用作有機樹脂的增強材料，制備廣泛使用的玻璃鋼時，發現當它們長期置于潮氣中，其強度會因為樹脂與親水性的玻璃纖維脫粘而明顯下降，進而不能得到耐水復合材料。鑒于含有官能團的有機硅材料是同時與二氧化硅（即玻璃纖維的主要成分）和樹脂有兩親關系的有機材料及無機材料的“雜交”體，試用它作為“粘合劑”或偶聯劑，來改善有機樹脂與無機表面的粘接，以達到改善聚合物性能的目的，就成為科技工作者的一大設想，并在實際應用中取得了較好的效果。因此自40年代初至60年代是偶聯劑產生和發展時期，并形成了第一代硅烷類偶聯劑。工業上使用偶聯劑按照化學結構分類可分為：硅烷類，鈦酸酯類，鋁酸酯類，有機鉻洛合物，硼化物，磷酸酯，鋯酸酯，錫酸酯等。它們廣泛地應用在塑料橡膠等高分子材料領域之中。
分 類:
按偶聯劑的化學結構及組成分為有機鉻絡合物、硅烷類、鈦酸酯類和鋁酸化合物四大類：
鉻絡合物偶聯劑
鉻絡合物偶聯劑開發于50年代初期，由不飽和有機酸與三價鉻離子形成的金屬鉻絡合物，合成及應用技術均較成熟，而且成本低，但品種比較單一。
硅烷偶聯劑
硅烷偶聯劑的通式為RSiX3，式中R代表氨基、巰基、乙烯基、環氧基、氰基及甲基丙烯酰氧基等基團，這些基團和不同的基體樹脂均具有較強的反應能力，X代表能夠水解的烷氧基（如甲氧基、乙氧基等）。硅烷偶聯劑在國內有KH550，KH560，KH570，KH792，DL602，DL171這幾種型號。
鈦酸酯偶聯劑
依據它們獨特的分子結構，鈦酸酯偶聯劑包括四種基本類型：①單烷氧基型 這類偶聯劑適用于多種樹脂基復合材料體系，尤其適合于不含游離水、只含化學鍵合水或物理水的填充體系；②單烷氧基焦磷酸酯型 該類偶聯劑適用于樹脂基多種復合材料體系，特別適合于含濕量高的填料體系；③螯合型 該類偶聯劑適用于樹脂基多種復合材料體系，由于它們具有非常好的水解穩定性，這類偶聯劑特別適用于含水聚合物體系；④配位體型 該類偶聯劑用在多種樹脂基或橡膠基復合材料體系中都有良好的偶聯效果，它克服了一般鈦酸酯偶聯劑用在樹脂基復合材料體系的缺點。
其它偶聯劑
鋯類偶聯劑是含鋁酸鋯的低分子量的無機聚合物。它不僅可以促進不同物質之間的粘合，而且可以改善復合材料體系的性能，特別是流變性能。該類偶聯劑既適用于多種熱固性樹脂，也適用于多種熱塑性樹脂。此外還有鎂類偶聯劑和錫類偶聯劑。
增強塑料中，能提高樹脂和增強材料界面結合力的化學物質。
在樹脂基體與增強材料的界面上，促進或建立較強結合的物質。
注：偶聯劑可施于增強材料上或加入樹脂中，或兩者給合。
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