關(guān)于偶聯(lián)劑簡(jiǎn)介與分類，今天小編和大家來(lái)聊一聊：
　　以聚合物為基材、無(wú)機(jī)礦物為填充材，通過(guò)熔融混煉加工成型即可得到新的改性材料，即復(fù)合材料。這種復(fù)合化的目的是提高材料的性能或使材料功能化，例如增強(qiáng)材料的強(qiáng)度，改善制品的機(jī)械、電絕緣以及抗老化等綜合性能。隨著石油危機(jī)、油價(jià)上漲，一些聚合物以及其原料價(jià)格也相應(yīng)上升，為了提高塑料制品的競(jìng)爭(zhēng)力，降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)量，這種填充大量廉價(jià)無(wú)機(jī)填料的改性方法，受到各國(guó)的重視。
    然而無(wú)機(jī)填料和高聚物分子在化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理形態(tài)上極不相同，它缺乏親和性，僅僅起到增量的作用。同事由于大量填充無(wú)機(jī)填料而導(dǎo)致聚合物復(fù)合材料的粘度顯著提高，以致使材料的加工性能受到影響。另外，由于填料與聚合物之間混合不均勻，且粘合力弱，制品的力學(xué)性能降低，造成這種大量填加廉價(jià)無(wú)機(jī)填料的方法具有一定的局限性。從理論上分析，這種填充復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)是以基材樹(shù)脂構(gòu)成連續(xù)相，以填料等物質(zhì)構(gòu)成分散相。正是由于高分子復(fù)合材料大多具有非均相結(jié)構(gòu)，因而其內(nèi)部存在明顯的相界面。以無(wú)機(jī)礦物作為填充材料進(jìn)行塑料復(fù)合化，使材料綜合性能得到提高，確保填充材和界面間的親和性，就成為重要課題。
　　長(zhǎng)期以來(lái)，人們就十分重視無(wú)機(jī)填料的表面改性，設(shè)法把活性的有機(jī)官能團(tuán)接到無(wú)機(jī)填料表面，以改變其固有的親水性，提高它與有機(jī)聚合物的相容性和分散性。這樣無(wú)機(jī)填料在塑料中就不僅具有增量作用，而且還能起到增強(qiáng)改性的效果，如提高復(fù)合材料的耐熱性和改進(jìn)尺寸的穩(wěn)定性。曾試用過(guò)多種表面活性劑處理無(wú)機(jī)填料，并且取得了相當(dāng)?shù)某晒ΑＴ诖嘶A(chǔ)上偶聯(lián)劑則應(yīng)運(yùn)而生，由于其良好的性能而被廣泛地應(yīng)用于復(fù)合材料領(lǐng)域。

偶聯(lián)劑的定義與分類
偶聯(lián)劑是指能改善填料與高分子材料之間界面特性的一類物質(zhì)。其分子結(jié)構(gòu)種存在兩種官能團(tuán)：一種官能團(tuán)可與高分子基體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或至少有好的相容性；另一種官能團(tuán)可與無(wú)機(jī)填料形成化學(xué)鍵。偶聯(lián)劑可以改善高分子材料與填料之間的界面性能，提高界面的 粘合性，改善填充或增強(qiáng)后的高分子材料的性能。
      偶聯(lián)劑最早由美國(guó)聯(lián)合碳化物公司（UCC）為發(fā)展玻璃纖維增強(qiáng)塑料而開(kāi)發(fā)。早在40年代，當(dāng)玻璃纖維首次用作有機(jī)樹(shù)脂的增強(qiáng)材料，制備目前廣泛使用的玻璃鋼時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)它們長(zhǎng)期置于潮氣中，其強(qiáng)度會(huì)因?yàn)闃?shù)脂與親水性的玻璃纖維脫粘而明顯下降，進(jìn)而不能得到耐水復(fù)合材料。鑒于含有官能團(tuán)的有機(jī)硅材料是同時(shí)與二氧化硅（即玻璃纖維的主要成分）和樹(shù)脂有兩親關(guān)系的有機(jī)材料及無(wú)機(jī)材料的“雜交”體，試用它作為“粘合劑”或偶聯(lián)劑，來(lái)改善有機(jī)樹(shù)脂與無(wú)機(jī)表面的粘接，以達(dá)到改善聚合物性能的目的，就成為科技工作者的一大設(shè)想，并在實(shí)際應(yīng)用中取得了較好的效果。因此自40年代初至60年代是偶聯(lián)劑產(chǎn)生和發(fā)展時(shí)期，并形成了第一代硅烷類偶聯(lián)劑。目前，工業(yè)上使用偶聯(lián)劑按照化學(xué)結(jié)構(gòu)分類可分為：硅烷類，鈦酸酯類，鋁酸酯類，有機(jī)鉻洛合物，硼化物，磷酸酯，鋯酸酯，錫酸酯等。它們廣泛地應(yīng)用在塑料橡膠等高分子材料領(lǐng)域之中。
1.硅烷類偶聯(lián)劑
    在眾多的偶聯(lián)劑品種中，硅烷類偶聯(lián)劑是研究得最早且被廣泛應(yīng)用的品種之一。這類偶聯(lián)劑的通式可寫(xiě)為RSiX3,其中R是與聚合物分子有親和力和反應(yīng)能力的活性官能團(tuán)，如乙烯基氯丙基、環(huán)氧基、甲基丙烯酰基、胺基和巰基等；X為能夠水解的烷氧基，如甲氧基、乙氧基等。硅烷的偶聯(lián)作用常常被簡(jiǎn)單的描述成排列整齊的硅烷系分子層在聚合物和填料之間形成共價(jià)鍵橋。硅烷偶聯(lián)劑對(duì)含有極性集團(tuán)的填充體系偶聯(lián)效果較明顯，而對(duì)非極性體系則效果不顯著，對(duì)碳酸鈣填充復(fù)合體系效果不佳

2.鈦酸酯偶聯(lián)劑
    鈦酸酯偶聯(lián)劑是70年代后期由美國(guó)肯利奇石油化學(xué)公司開(kāi)發(fā)的一種新型偶聯(lián)劑。對(duì)于熱塑性聚合物和干燥的填料，有良好的偶聯(lián)作用，其中RO-是可水解的短碳鏈烷氧基，能與無(wú)機(jī)表面羥基起反應(yīng)，從而達(dá)到化學(xué)偶聯(lián)的目的；OX可以是0基、烷氧基、磺酸基、磷基等，這些基團(tuán)很重要，決定鈦酸酯所具有的特殊性能，如磺酸基賦予有機(jī)聚合物一定的觸變性；焦磷酰氧基有阻燃、防銹和增強(qiáng)粘接的性能；亞磷酰氧基可提供抗氧、耐燃性能等，因此通過(guò)OX-的選擇，可使鈦酸酯兼具偶聯(lián)和其他特殊性能；是長(zhǎng)碳鍵烷羥基，它比較柔軟，能和有機(jī)聚合物進(jìn)行彎曲纏結(jié)，使有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的相容性得到改善，提高材料的抗沖擊強(qiáng)度；Y是羥基、胺基、環(huán)氧基或含雙鍵基團(tuán)等，這些基團(tuán)連接在鈦酸酯分子的末端，可與有機(jī)聚合物進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而結(jié)合在一起。鈦酸酯偶聯(lián)劑進(jìn)一步擴(kuò)大了硅烷偶聯(lián)劑的使用范圍，使非極性的鈣塑填充體系的偶聯(lián)效果明顯提高。此外根據(jù)特殊官能團(tuán)的不同，又可以分為單烷氧基類，螯合型及配位型三種。以上兩種類偶聯(lián)劑是目前廣泛生產(chǎn)和使用的品種，下面將重點(diǎn)介紹。
3.鋁酸酯偶聯(lián)劑
    這類偶聯(lián)劑是國(guó)內(nèi)自行開(kāi)發(fā)的品種，鋁酸酯偶聯(lián)劑目前有四個(gè)牌號(hào)。可改善制品的物理機(jī)械性能，如提高沖擊強(qiáng)度，提高熱變型溫度，可與鈦酸酯偶聯(lián)劑相媲美。另外其成本低，價(jià)格僅為鈦酸酯偶聯(lián)劑的一半，具有色淺，無(wú)毒，使用方便等特點(diǎn)，熱穩(wěn)定性比鈦酸酯還好，它與鈦系偶聯(lián)劑的最大差異在于對(duì)炭黑等顏料的分散性有極優(yōu)的效果，因此在涂料方面的應(yīng)用甚多。
4.有機(jī)鉻洛合物偶聯(lián)劑
    這類偶聯(lián)劑由美國(guó)杜邦公司開(kāi)發(fā)，是一種由0酸與三價(jià)鉻氯化物形成的配位絡(luò)合物，牌號(hào)為Volan。多年來(lái)，鉻與甲基丙烯酸的絡(luò)合物一直被用做聚酯和環(huán)氧樹(shù)脂增強(qiáng)用的玻璃纖維的標(biāo)準(zhǔn)處理劑，玻璃纖維的Volan處理劑還能賦予玻璃纖維優(yōu)良的抗靜電性和別的工藝性能，因此由鉻產(chǎn)生的綠色普遍看作是“偶聯(lián)了的”玻璃纖維對(duì)塑料增強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)。
5.其他類型偶聯(lián)劑
    多種無(wú)機(jī)酸鹽都曾被用作增強(qiáng)塑料的偶聯(lián)劑，并取得應(yīng)用。它們包括磷酸酯，硼酸酯、錫酸酯、鋯酸酯以及鋯鋁酸酯等。同時(shí)有人在碳酸鈣填充聚丙烯復(fù)合體中，將碳酸鈣用丙烯酸丁酯作為表面處理劑處理后，也能提高碳酸鈣在聚丙烯中的分散性和相容性，使復(fù)合材料的性能提高。若在上述復(fù)合體系中，分別加入聚丙烯與馬來(lái)酸酐或丙烯丁酯的接枝共聚物后，也能改進(jìn)復(fù)合體系的分散性和相容性，以及提高復(fù)合材料的各種性能。偶聯(lián)劑的新品種仍在不斷開(kāi)發(fā)過(guò)程中。