




偶联剂又名黏结促进剂,是一类在分子中既有能与无机材料起物理或化学作用的基团,又有能与聚合物起物理或化学作用的基团的化合物。由于它同时能与无机物及聚合物起作用,故可以在无机材料与高分子合成材料的界面上搭起“分子桥”,使它们紧密地结合,达到增强的目的,所以称为偶联剂。玻璃纤维极大地增加复合材料的物理强度,甚至达到与金属匹敌的效果。
在塑料加工中,偶联剂主要用来改善粉末填料或增加纤维 (特别是玻璃纤维) 与塑料的结合,提高塑料制品的强度及使用寿命,并改善其加工性能与物理性能。此外,它还是复合推进剂 (可以看作是一种含大量非补强填料的复合材料) 的一个重要的组成部分。
目前,市场上提供的偶联剂主要有***、铝酸酯、钛酸酯等品种。***偶联剂与钛酸酯偶联剂可以并用,并常有相乘效果,***-钛酸酯复配型偶联剂是今后发展的新的产品。由于***偶联剂和钛酸酯偶联剂大多数产品为液体状,这给在高混机中加入带来麻烦,这些产品的颜色也会影响填充改性母料,所以,铝酸酯偶联剂和固体蜡状呈浅白色的新型复合偶联剂,由于固体蜡状材料易计量添加,使用方便,色泽浅白,已受到碳酸钙等无机粉体改性材料生产厂家的青睐。其次,一旦***偶联剂在其表面铺展开,材料表面被浸润,***偶联剂分子中的两种基团便分别向极性的表面扩散,由于大气中的材料表面总吸附着薄薄的水层,一端的烷氧基便水解生成硅羟基,取向于无机材料表面,同时与材料表面的羟基发生水解缩聚反应。

***偶联剂的应用范围
***偶联剂的应用大致可归纳为三个方面:
(一)用于玻璃纤维的表面处理,能改善玻璃纤维和树脂的粘合性能,大大提高玻璃纤维增强复合材料的强度、电气、抗水、抗气候等性能,即使在湿态时,它对复合材料机械性能的提高,和效果也十分显著。
目前,在玻璃纤维中使用***偶联剂已相当普遍,用于这一方面的***偶联剂约占其消耗总量的50%,其中用得较多的品种是乙烯基***、氨基***、甲1基酰氧基***等。

(二)用于无机填料填充塑料。可预先对填料进行表面处理,也可直接加入树脂中。能改善填料在树脂中的分散性及粘合力,改善工艺性能和提高填充塑料(包括橡胶)的机械、电学和耐气候等性能。
(三)用作密封剂、粘接剂和涂料的增粘剂,能提高它们的粘接强度、耐水、耐气候等性能。***偶联剂往往可以解决某些材料长期以来无法粘接的难题。
***偶联剂作为增粘剂的作用原理在于它本身有两种基团;一种基团可以和被粘的骨架材料结合;而另一种基团则可以与高分子材料或粘接剂结合,从而在粘接界面形成强力较高的化学键,大大改善了粘接强度。***偶联剂的应用一般有三种方法:一是作为骨架材料的表面处理剂;③形成了环氧胶黏剂和被粘物与聚硅氧烷的新界面,防止水分和湿气渗透到界面,有了阻挡层,增强了抗御环境腐蚀能力。二是加入到粘接剂中,三是直接加入到高分子材料中。从充分发挥其效能和降低成本的角度出发,前两种方法较好。


一般的粘接剂或树脂配合使用偶联剂后不仅能提高粘合强度,更主要的是增加粘合力的耐水性及耐久性。如聚氨基甲酸酯和环氧树脂对许多材料虽然具有高的粘合力,但粘合的耐久性及耐水性不太理想;加入***偶联剂后,这方面的性能可得到显著的改善。
偶联剂也称表面处理剂
偶联剂也称表面处理剂,实际上是一种增加无机填料与有机聚合物之间亲和力的有机物质。大多数无机填料属亲水性,与聚合物难以相 容,如果不经过偶联处理它们会造成相间分离。但是经过各种偶联处理后能使填料表面的亲水性变成亲有机物性,偶联剂在填料和聚合物之 间通过物理的和化学的作用使它们紧密相连从而达到良好的机械强度。2、玻璃纤维和玻璃钢:用含有***偶联剂KH-570的浸润剂处理玻璃纤维,可提高玻璃纤维制品强度,提高制品湿态的机械强度和电气性能。

偶联剂能够提高耐久性,主要是因为以下几个方面:
①粘接界面形成化学键或氢键结合,使界面变得更牢固、更稳定。

②改变了环氧树脂与填料的结合性能,使胶层内聚强度增加。
③形成了环氧胶黏剂和被粘物与聚硅氧烷的新界面,防止水分和湿气渗透到界面,有了阻挡层,增强了抗御环境腐蚀能力。
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