化工行业重要的助剂之一——偶联剂

　　关于偶联剂，很多人对它的印象还处于染发剂中会出现的酚类、胺类，间苯二酚等一类的典型的偶联剂。但事实上，它在玻璃工艺、金属、陶瓷、胶黏剂工业等领域有着十分广泛的应用。

　　偶联剂最早由美国联合碳化物公司(UCC)为发展玻璃纤维增强塑料而开发。早在40年代，人们用它作为“粘合剂”或偶联剂，来改善有机树脂与无机表面的粘接，以达到改善聚合物性能的目的，就成为科技工作者的一大设想，并在实际应用中取得了较好的效果。因此自40年代初至60年代是偶联剂产生和发展时期，并形成了第一代硅烷类偶联剂。

　　偶联剂是指分子两端含有极性不同基团的化合物，它可以提高物品粘接强度，在玻璃工艺、金属、陶瓷、胶黏剂工业等领域有着十分广泛的应用。

　　偶联剂的分类

　　硅烷偶联剂

　　硅烷偶联剂是研究得最早且应用最广的偶联剂，由美国联合碳化物公司(U.C.C.)为发展玻璃纤维增强塑料而开发，已有30多年的历史。在分子中具有两种以上不同的反应基的有机硅单体，它可以和有机材料与无机材料发生化学键合(偶联)。

　　它的通式可写为RSiX3，其中：R是与聚合物分子有亲和力和反应能力的活性官能团，如乙烯基氯丙基、环氧基、甲基丙烯酰基、胺基和巯基等;X为能够水解的烷氧基，如甲氧基、乙氧基等。

　　硅烷偶联剂用作表面处理剂，可以改善室温固化硅橡胶与金属的粘合性能;用于无机填料填充塑料时，可以改善其分散性和粘合性;用作增粘剂，在水电站工程中提高水泥与环氧树脂的粘合性;用作密封剂，具有耐水、耐高温、耐气候等性能，用于氟橡胶与金属的粘合密封。

　　钛酸酯偶联剂

　　钛酸酯偶联剂最早出现于 20 世纪 70 年代。1974 年 12 月美国 Kenrich 石油化学公司报道了一类新型的偶联剂，它对许多干燥粉体有良好的偶联效果。此后加有钛酸酯偶联剂的无机物填充聚烯烃复合材料相继问世。目前钛酸酯偶联剂已成为复合材料不可缺少的原料之一。我国于80年代初期也对钛酸酯偶联剂进行了应用研究。钛酸酯偶联剂按其化学结构可分为 4 类：单烷氧基脂肪酸型、磷酸酯型、螯合型和配位体型。

　　在钛酸酯偶联剂的应用中，钛酸酯偶联剂用量一般为无机填料的 0.125 %～2 %。钛酸酯偶联剂与硅烷偶联剂有协同效果，但要控制各自的用量。不同类型的钛酸酯偶联剂具有不同作用，能够取长补短，达到更满意的效果，必要时也可混合使用。

　　铝酸酯偶联剂

　　铝酸酯偶联剂是由福建师范大学研制的一种新型偶联剂，其结构与钛酸酯偶联剂类似，分子中存在两类活性基团，一类可与无机填料表面 作用;另一类可与树脂分子缠结，由此在无机填料与基体树脂之间产生偶联作用。

　　铝酸酯偶联剂在改善制品的物理性能，如提高冲击强度和热变形温度方面，可与钛酸酯偶联剂相媲美;并且其成本较低，且具有色浅 无毒、使用方便等特点，热稳定性能优于钛酸酯偶联剂。