1、什么是偶聯(lián)劑

相信對PVC制品廠家來說，偶聯(lián)劑并不陌生。偶聯(lián)劑的用處大，填充材料在偶聯(lián)劑的作用下，能與PVC表現(xiàn)出良好的整體性。下面我們來了解其相關(guān)信息。

偶聯(lián)劑大致可分為硅烷、鈦酸酯、鋁酸酯、稀土表面改性劑等幾類。

偶聯(lián)劑對提高PVC—碳酸鈣體系的沖擊強度有很大幫助，是相同配比未經(jīng)偶聯(lián)劑處理配方的4～9倍。也有報道，加有偶聯(lián)劑，并填充了25%碳酸鈣的硬質(zhì)PVC管材配混料，將在其擠出性能上有所改進，其沖擊強度也比不添加好。將0.5%偶聯(lián)劑加入一種軟質(zhì)PVC配料中，就能使碳酸鈣填料量大為增加，從每100份樹脂添加100份碳酸鈣增加到每100份樹脂添加150份碳酸鈣，且其物理性能不變。

實際生產(chǎn)中，偶聯(lián)劑處理是針對填充劑進行的，比如對碳酸鈣的偶聯(lián)處理是由填料生產(chǎn)廠家完成的。進行配方設(shè)計時一般不涉及偶聯(lián)劑的選取，只是根據(jù)性能和成本，選擇經(jīng)過不同方式和偶聯(lián)劑處理的填充劑。

2、偶聯(lián)劑的用途

偶聯(lián)劑廣泛用于橡膠、塑料、膠黏劑、密封劑、涂料、玻璃、陶瓷、金屬防腐等領(lǐng)域。偶聯(lián)劑作表面改性劑，用于無機填料填充塑料時，可以改善其分散性和黏合性。偶聯(lián)劑是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的有機硅化合物，硅烷偶聯(lián)劑已成為材料工業(yè)中必不可少的助劑之一。

偶聯(lián)劑的起源：1、1945年前后由美國聯(lián)碳（UC）和道康寧（DowCorning）等公司開發(fā)了一系列具有典型結(jié)構(gòu)的硅烷偶聯(lián)劑；1955年又由UC公司首次提出了含氨基的硅烷偶聯(lián)劑；從1959年開始陸續(xù)出現(xiàn)了一系列改性氨基硅烷偶聯(lián)劑；20世紀(jì)60年代初期出現(xiàn)了含過氧基的硅烷偶聯(lián)劑，60年代末期出現(xiàn)了具有重氮和疊氮結(jié)構(gòu)的硅烷偶聯(lián)劑。

2、近幾十年來，隨著玻璃纖維增強塑料的發(fā)展，促進了各種偶聯(lián)劑的研究與開發(fā)。改性氨基硅烷偶聯(lián)劑、過氧基硅烷偶聯(lián)劑和疊氮基硅烷偶聯(lián)劑的合成與應(yīng)用就是這一時期的主要成果。我國于20世紀(jì)60年代中期開始研制硅烷偶聯(lián)劑。首先由中國科學(xué)院化學(xué)研究所開始研制官能團硅烷偶聯(lián)劑，南京大學(xué)也同時開始研制官能團硅烷偶聯(lián)劑。本文僅對硅烷偶聯(lián)劑在復(fù)合材料中的應(yīng)用進行闡述。

3、什么是偶聯(lián)劑

什么是偶聯(lián)劑

4、偶聯(lián)劑的作用與用途

偶聯(lián)劑是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的有機硅化合物。在它的分子中，同時具有能與無機材料( 如玻璃、水泥、金屬等 ) 結(jié)合的反應(yīng)性基團和與有機材料 ( 如合成樹脂等 ) 結(jié)合的反應(yīng)性基團。常用的理論有化學(xué)鍵理論、表面浸潤理論、變形層理論、拘束層理論等。偶聯(lián)劑作表面改性劑，用于無機填料填充塑料時，可以改善其分散性和黏合性。

(1)偶聯(lián)改性是在粒子表面發(fā)生化 學(xué)偶聯(lián)反應(yīng)，粒子表面經(jīng)偶聯(lián)劑處理后可以與有機物 產(chǎn)生很好的相容性。施衛(wèi)賢等 用硅烷偶聯(lián)劑KH - 570 對磁性 Fe3O4 進行表面改性，并進一步對磁性復(fù)合粒子進行了分析和表征。用硅烷偶聯(lián)劑 KH - 550 處理Fe3 O4磁性微粒；用掃描電鏡檢測改性微粒的表面特征。結(jié)果表明： Fe3 O4 和改性 Fe3O4 微粒均呈不規(guī)則形狀，但改性 Fe3O4 微粒的分散性明顯好于未改性 Fe3 O4 微粒，這是由于微粒表面的偶聯(lián)劑阻止了 Fe3 O4 微粒間的團聚。 Fe3O4 和改性 Fe3O4 的粒度測試結(jié)果表明：改性 Fe3O4 有較大的比表面積、較小的粒徑。

硅烷偶聯(lián)劑作為表面改性劑在金屬防腐預(yù)處理上的應(yīng)用是它的最新應(yīng)用。要獲得與金屬基體結(jié)合良好的防腐涂層，必須選擇合適的涂覆系統(tǒng)、制定合理的涂覆工藝、進行嚴(yán)格的表面預(yù)處理。進行表面預(yù)處理的方法有 2 種：①采用等離子體聚合方法在金屬表面上沉積一層有機物薄膜，但該法成本高，使其推廣應(yīng)用受到限制；②采用有機硅烷偶聯(lián)劑水溶液處理，在金屬表面上沉積一層很薄的有機硅烷薄膜。由于硅烷偶聯(lián)劑在水解后能形成三羥基的硅醇，醇羥基之間可以互相反應(yīng)生成一層交聯(lián)的致密網(wǎng)狀疏水膜，由于這種膜表面有能夠和樹脂起反應(yīng)的有機官能基團，因此會大大提高漆膜的附著力，抗腐蝕、抗摩擦、抗沖擊的能力也隨之提高。

(2) 在塑料研究和生產(chǎn)過程中，通常使用大量廉價的無機填料 ( 或增強劑 ) 。這不僅能增加塑料的質(zhì)量，降低產(chǎn)品的成本，而且還能改善塑料制品的某些性能。然而，由于無機填料與有機聚合物在化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理形態(tài)上存在著顯著的差異，兩者缺乏親和性，往往會使塑料制品的力學(xué)性能和成型加工性能受到影響。通過偶聯(lián)劑與無機填料進行化學(xué)反應(yīng)或物理包覆等方法，使填料表面由親水性變成親油性，從而達到與聚合物的緊密結(jié)合，使材料的強度、黏結(jié)力、電性能、疏水性、抗老化性能等顯著提高。

有人曾用各種硅烷偶聯(lián)劑對玻璃纖維表面進行處理，結(jié)果表明：含有氨基的偶聯(lián)劑比不含氨基的偶聯(lián)劑對玻璃纖維的表面處理效果好，因為偶聯(lián)劑的氨基與添加劑以及基體中的氨基有親和性，再加上起交聯(lián)作用的助劑，使得復(fù)合材料的界面具有較好的粘合性，而沒有氨基就沒有這一功能；氨基還能與接枝的酸酐官能團反應(yīng)，生成跨越界面的化學(xué)鍵，使界面的粘接強度提高，復(fù)合材料的整體性能提高。

偶聯(lián)劑具有 2 種不同性質(zhì)的基團，親無機物基團可與無機物表面 ( 如玻璃、粉煤灰等含硅材料 ) 的化學(xué)基團反應(yīng)，形成強固的化學(xué)鍵合；親有機物基團可與有機物分子反應(yīng)或物理纏繞，從而使有機與無機材料的 界面實現(xiàn)化學(xué)鍵接，大幅度提高粘接強度。但偶聯(lián)劑是否可“偶聯(lián)” 2 種無機材料呢 ?馬一平首先做了有益的嘗試，用硅烷偶聯(lián)劑KH -570 涂刷大理石，再抹水泥凈漿，并進行宏觀力學(xué)性能試驗，測得劈拉強度提高達 57 % ～ 84 %。還有人分別在砂漿和花崗巖表面涂 抹硅烷偶聯(lián)劑 KH- 570 溶液，再補新砂漿，結(jié)果顯示拉伸強度可分別比不涂偶聯(lián)劑時提高 38 %和 23 %， 據(jù)此推測，界面層中可能產(chǎn)生了大量的化學(xué)鍵。

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