偶聯(lián)劑是指能夠在特定條件下產(chǎn)生活性基團(tuán)，并與粘結(jié)界面兩側(cè)的粘結(jié)物發(fā)生化學(xué)結(jié)合，從而增加強(qiáng)度的一類化合物。是一種重要的、應(yīng)用領(lǐng)域日漸廣泛的處理劑，主要用作高分子復(fù)合材料的助劑。偶聯(lián)劑分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是分子中含有化學(xué)性質(zhì)不同的兩個(gè)基團(tuán)，一個(gè)是親無機(jī)物的基團(tuán)，易與無機(jī)物表面起化學(xué)反應(yīng)；另一個(gè)是親有機(jī)物的基團(tuán)，能與合成樹脂或其聚合物物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或生成氫鍵溶于其中。偶聯(lián)劑被稱作“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)合材料的性能，如物理性能、電性能、熱性能、光性能等。

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，近年來還有稀土偶聯(lián)劑、復(fù)合偶聯(lián)劑。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。

01.硅烷偶聯(lián)劑

烷偶聯(lián)劑的通式RnSiX4-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)。其中R是有機(jī)基團(tuán)，是可與合成作用形成化學(xué)鍵的活性基團(tuán)。X是易于水解的基團(tuán)，水解后能與玻璃表面作用。n是1，2，3，絕大多數(shù)硅烷處理劑n=1。

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。典型的X基團(tuán)有烷氧基、芳氧基、酰基、氯基等；最常用的則是甲氧基和乙氧基，它們在偶聯(lián)反應(yīng)中分別生成甲醇和乙醇副產(chǎn)物。由于氯硅烷在偶聯(lián)反應(yīng)中生成有腐蝕性的副產(chǎn)物氯化氫，因此要酌情使用。

以下列出偶聯(lián)劑結(jié)構(gòu)及其對樹脂基體的適用性

商品是沃蘭，化學(xué)名稱是甲基丙烯酸氯化鉻鹽，適用于聚酯、環(huán)氧、酚醛、PE，PP，PMMA；

商品是A-151，化學(xué)名稱是乙烯基三乙氧基硅烷，適用于聚酯、1，2-聚丁二烯、熱固性丁苯、PE，PP，PVC；

商品是A-172，Z-6075，化學(xué)名稱是乙烯基三（β-甲氧乙氧基）硅烷，適用于不飽和聚酯，PP，PE；

商品是A-174，KH-570，E-6030，化學(xué)名稱是γ-甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷，適用于飽和聚酯，PP，PE；

商品是A-1100，KH-550，化學(xué)名稱是γ-氨丙基三乙氧基硅烷，適用于環(huán)氧、酚醛、三聚氰胺，聚酰亞胺，PVC；

商品是A-1120，KH-843，Z-6020，化學(xué)名稱是氨乙基氨丙基三甲氧硅烷，適用于環(huán)氧、酚醛、聚酰亞胺，PVC；

商品是KH-580，化學(xué)名稱是γ-巰基丙基三乙氧基硅烷，適用于環(huán)氧、酚醛、PVC，聚氨酯，PS；

商品是A-189，KH-590，Z-6060，化學(xué)名稱是γ-巰基丙基三甲氧基硅烷，適用于環(huán)氧、酚醛、PS，PVC，聚氨酯，合成橡膠；

商品是B-201，A-5162，化學(xué)名稱是γ-二乙三胺基丙基三乙基硅烷，適用于環(huán)氧、酚醛、尼龍；

商品是B-202，化學(xué)名稱是γ-乙二胺丙基三乙氧基硅烷，適用于環(huán)氧、酚醛、尼龍；

商品是南大-24（ND-24），化學(xué)名稱是己二胺基甲基三乙氧基硅烷，適用于環(huán)氧、酚醛；

商品是A-111，Y-2967，化學(xué)名稱是雙（β-羥乙基）γ-氨丙基三乙氧基硅烷，適用于環(huán)氧、PA，聚砜、PC，PVC，PP

近年來，相對分子質(zhì)量較大和具有特種官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑發(fā)展很快，如辛烯基、十二烷基，還有含過氧基、脲基、羰烷氧基和陽離子烴基硅烷偶聯(lián)劑等。

目前國內(nèi)已有生產(chǎn)的常用偶聯(lián)劑有沃蘭、A-151、KH-151、KH-550、KH-560、KH-570、KH-590、ND-42、B-201、B-202等。

硅烷偶聯(lián)劑對玻璃、二氧化硅、陶土、硅酸鹽、碳化硅等有顯著效果；對滑石粉、粘土、硅灰石、氫氧化鋁、鐵粉稍差；對石棉、鈦白粉、鐵紅效果不大；對碳酸鈣、硫酸鋇、炭黑效果更小。

02.鈦酸酯偶聯(lián)劑

按照鈦酸酯偶聯(lián)劑的分子結(jié)構(gòu)分4種基本類型：(1)單烷氧基型，這類偶聯(lián)劑適用于多種樹脂基復(fù)合材料體系，尤其適合于不含游離水，只含化學(xué)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(lián)劑適用于樹脂基多種復(fù)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(lián)劑適用于樹脂基多種復(fù)合材料體系，由于它們具有非常好的水解穩(wěn)定性，這類偶聯(lián)劑特別適用于含水聚合物體系；（4）配位體型，該類偶聯(lián)劑用在多種樹脂基或橡膠基復(fù)合材料體系中都有良好的偶聯(lián)效果，它克服了一般鈦酸酸偶聯(lián)劑作用在樹脂基復(fù)合材料體系的缺點(diǎn)。

鈦酸酯偶聯(lián)劑對二氧化鈦、碳酸鈣、硫酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、金屬粉、云母、鈦白粉、鐵紅等效果較好。

03.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)劑相似，其分子結(jié)構(gòu)如下圖。

鋁酸酯偶聯(lián)劑在改善制品的沖擊強(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。