偶聯(lián)劑簡析
在橡膠與塑料加工中，越來越普遍使用各種來源廣泛、價格低廉或性能特異的無機材料作為橡膠與塑料的填充劑或補強劑，這樣不僅可以降低制品的成本，而且加入了這些無機材料后，還賦予了橡膠和塑料制品各種寶貴的性能，這對于擴大塑料和橡膠制品的應(yīng)用范圍具有重大意義。例如在加入碳酸鈣、滑石粉可可提高制品的耐沖擊和耐磨性，加入高嶺土可提高制品的電絕緣性，加入二氧化硅可提高制品的剛度和耐磨性；加入二氧化鈦可提高制品的白度、硬度劑耐磨性等等。其他如許多工業(yè)廢渣無機材料，經(jīng)過研究對橡膠及塑料制品的制造，提高制品的性能都有很好的作用。但在開發(fā)應(yīng)用這些無機材料時，最為重要的就是如何對其進行表面處理和改性，這是這些材料能否成功使用的關(guān)鍵，而對這些無機材料的表面處理技術(shù)與偶聯(lián)劑是密不可分的。
偶聯(lián)劑它是一類具有兩性結(jié)構(gòu)的化合物，它們分子中一部分基團可與無機物表面的化學(xué)基團反應(yīng)，形成很強的鍵合作用，另一部分基團則有親有機物的性質(zhì)，可和橡膠塑料等有機高分子聚合物分子進行化學(xué)鍵合，從而把橡膠塑料等有機高分子聚合物和無機材料，這兩種性質(zhì)完全不同的牢固的結(jié)合在一起。所以偶聯(lián)劑又稱之為表面處理劑或架橋劑、促交聯(lián)劑。
偶聯(lián)劑的發(fā)展是和塑料和橡膠等高分子材料工業(yè)的發(fā)展緊密聯(lián)系在一起的，我們國家從上個世紀(jì)六十年代第一個硅烷偶聯(lián)劑品種率先開發(fā)成功后，經(jīng)過40多年的努力，乞今為止已形成了以硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑系列為主體，鋁酸酯、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑及稀土偶聯(lián)劑等為補充的偶聯(lián)劑工業(yè)體系。
一． 硅烷偶聯(lián)劑
硅烷偶聯(lián)劑是目前應(yīng)用最為廣泛、品種最多、用量最大的一類偶聯(lián)劑。其化學(xué)結(jié)構(gòu)式一般以：YRSiX3表示。結(jié)構(gòu)中具有兩個活性官能團，一個是與硅原子聯(lián)接的官能團，又稱為無機端，另一個是與亞烷基聯(lián)接的官能團，又稱為有機端，無機端經(jīng)水解后與無機物界面反應(yīng)，有機端則與橡膠塑料等高分子聚合物的有機界面進行作用，式中R系與聚合物分子有親和力或反應(yīng)能力的活性其分子官能團，如氨基、乙烯基、巰基、環(huán)氧基、氰基、硫醇基、甲基丙烯酰氧基等。X為能夠水解的烷氧基如甲氧基、乙氧基以及氯等。當(dāng)偶聯(lián)劑發(fā)生作用時，首先SiX3發(fā)生水解，形成硅醇，與無機物表面的羥基反應(yīng)，而X烷氧基的另一端則與橡膠塑料等高分子聚合物的有機界進行鍵合，再加上R基團與橡膠塑料等高分子聚合物的親和力，因而改善了復(fù)合材料組分之間的結(jié)合力。使橡膠塑料等高分子聚合物制品的性能大大提高。
硅烷偶聯(lián)劑的品種很多，應(yīng)用時用量一般為無機物重量的0.25%~0.5%。用量過多，效果并不理想。橡膠行業(yè)用的硅烷偶聯(lián)劑主要有Si69等。

二． 鈦酸酯偶聯(lián)劑
隨著聚合物工業(yè)的發(fā)展，為了解決硅烷偶聯(lián)劑對聚烯烴等熱塑性高分子材料缺乏偶聯(lián)效果的問題，上個世紀(jì)七十年代發(fā)展了鈦酸酯偶聯(lián)劑。其對熱塑性聚合物熱固性塑料以及合成橡膠等填充體系均有較好的偶聯(lián)效果。鈦酸酯偶聯(lián)劑主要有4類即單烷氧基型、單烷氧基磷酸酯型、鰲合型和配位型。其作用機理比較復(fù)雜，目前在橡膠工業(yè)中應(yīng)用不是很廣泛，在此不作詳細介紹。
三．其他類偶聯(lián)劑
鋁酸酯、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑及稀土偶聯(lián)劑等在橡膠工業(yè)中也沒有基本沒有應(yīng)用，在此也不作詳細介紹。