偶聯(lián)劑在它的分子中同時(shí)具有能與無機(jī)材料(如玻璃、水泥、金屬等) 結(jié)合的反應(yīng)性基團(tuán)和與有機(jī)材料(如合成樹脂等)結(jié)合的反應(yīng)性基團(tuán)。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(jī)填料填充塑料時(shí)可以改觀其分散性和黏合性。
偶聯(lián)劑的作用如下：
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(jī)物產(chǎn)生良好的相容性。施衛(wèi)賢等用硅烷偶聯(lián)劑KH-570對(duì)磁性Fe3O4進(jìn)行表面改性，并進(jìn)一步對(duì)磁性復(fù)合粒子進(jìn)行了分析和表征。用硅烷偶聯(lián)劑KH-550處理Fe3O4磁性微粒；用掃描電鏡檢測(cè)改性微粒的表面特征。結(jié)果表明：Fe3O4和改性Fe3O4微粒均呈不規(guī)則形狀，但改性Fe3O4微粒的分散性好于未改性Fe3O4微粒，這是由于微粒表面的偶聯(lián)劑阻止了Fe3O4微粒間的團(tuán)聚。Fe3O4和改性Fe3O4 的粒度測(cè)試結(jié)果改性Fe3O4有較大的比表面積和較小的粒徑。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)用是它的應(yīng)用。要獲得與金屬基體結(jié)合良好的防腐涂層，須選擇合適的涂覆系統(tǒng)，制定合理的涂覆工藝，進(jìn)行嚴(yán)格的表面預(yù)處理。目前進(jìn)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(jī)物薄膜，但該法成本高使其應(yīng)用受到xian制；
②采用有機(jī)硅烷偶聯(lián)劑水溶液處理，在金屬表面上沉積一層薄的有機(jī)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(jī)官能基團(tuán)，因此會(huì)提高漆膜的附著力、kang腐蝕、kang摩擦等的能力也會(huì)有所提高。
2、在塑料研究和生產(chǎn)過程當(dāng)中，通常使用大量廉價(jià)的無機(jī)填料。這能增加塑料的質(zhì)量降低產(chǎn)品的成本，而且還能改觀塑料制品的某些性能。然而，由于無機(jī)填料與有機(jī)聚合物在化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理形態(tài)上存在著差異，其兩者之間缺乏親和性，往往會(huì)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(jī)填料進(jìn)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，從而與聚合物的緊密結(jié)合，使材料的強(qiáng)度、黏結(jié)力、電性能、疏水性等提高。有人曾用不同硅烷偶聯(lián)劑對(duì)玻璃纖維表面進(jìn)行處理結(jié)果表示：含有氨基的偶聯(lián)劑比不含氨基的偶聯(lián)劑對(duì)玻璃纖維的表面處理好，原因是偶聯(lián)劑的氨基與添加劑以及基體中的氨基有親和性，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(tuán)反應(yīng)，生成跨越界面的化學(xué)鍵，使界面的粘接強(qiáng)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(tuán)，親無機(jī)物基團(tuán)可與無機(jī)物表面(如玻璃、粉煤灰等含硅材料)的化學(xué)基團(tuán)反應(yīng)，形成強(qiáng)固的化學(xué)鍵合，親有機(jī)物基團(tuán)可與有機(jī)物分子反應(yīng)或物理纏繞，從而使有機(jī)與無機(jī)材料的界面實(shí)現(xiàn)化學(xué)鍵接，提高粘接強(qiáng)度。但是偶聯(lián)劑是否可“偶聯(lián)”2種無機(jī)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(jìn)行宏觀力學(xué)性能試驗(yàn)，測(cè)得劈拉強(qiáng)度提高57%～84%。還有一些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(bǔ)砂漿，結(jié)果事拉伸強(qiáng)度可分別比不涂偶聯(lián)劑時(shí)提高38%和23%據(jù)此推測(cè)界面層中可能產(chǎn)生了大量的化學(xué)鍵。
