偶联剂不只可使填料和聚合物紧密相连而达到良好的机械强度，而且填料经过偶联剂处理后，聚集的颗粒直径大多明显减小，可提高填料在聚合物中的分散性，使填料聚合物体系的流动性得以改善。这些因素都有利于改进制品的力学性能、表观质量和加工性能。偶联剂大致可分为硅烷系、钛酸酯系、铝酸酯系、锆酸酯系、铬络合物系及其他高级脂肪酸、醇、酯等几类，但应用普遍的主要是前两种。硅烷系偶联剂的功用是改变不同相的界面。在聚合物填充共混改性中，偶联反应可形成一个从有机相通过硅烷偶联剂到无机相的化学共价键，导致有机组分和无机组分之间的良好粘合以及在不良条件下键合的稳定佳。偶联剂又可以被称为表面改性剂。北京有机硅偶联剂
钛酸酯偶联剂(除焦磷酸型外)特别适合于不含游离水，只含化学键合水或物理键合水的干燥填充剂体系，如碳酸钙、水合氧化铝等。单烷氧基焦磷酸酯型:适合于含湿量较高的填充剂体系，如陶土、滑石粉等，在这些体系中，除单烷氧基与填充剂表面的羟基反应形成偶联外，焦磷酸酯基还可以分解形成磷酸酯基，结合一部份水。配位型偶联剂可以避免四价钛酸酯在某些体系中的副反应。如在聚酯中的酯交换反应，在环氧树脂中与羟基的反应，在聚氨酯中与聚醇或异氰酸酯的反应等。该类偶联剂在许多填充剂体系中都适用，有良好的偶联效果，其偶联机理和单烷氧基型类似。pp偶联剂生产厂合成带有活性硅烷基的高分子也是硅烷偶联剂的发展方向之一。
用于碳酸钙表面改性的偶联剂主要是钛酸酯和铝酸酯偶联剂，或者是复合偶联剂。经偶联剂处理后的碳酸钙（包括轻质碳酸钙和重质碳酸钙），除了用作硬质的聚氯乙烯的功能填料外，还普遍用做胶粘剂、油墨、涂料等的填料和颜料。为了提高钛酸酯偶联剂与碳酸钙作用的均匀性，一般用惰性溶剂，如液体石蜡（白油）、石油醚、变压器油、无水乙醇等进行溶解和稀释。钛酸酯偶联剂和惰性溶剂混合后以喷雾或滴加形式加入高速混合机中，这样可以更好地与碳酸钙颗粒分散混合，进行表面化学包覆。如采用连续式表面改性设备，也可以不要用溶剂预先对钛酸酯偶联剂进行稀释。钛酸酯偶联剂用量依碳酸钙的粒度和比表面积而定，一般为0.5%-3.0%。碳酸钙的干燥温度尽可能在偶联剂闪点以下，一般为100-120℃。
在众多的偶联剂品种中，硅烷类偶联剂是研究得较早且被普遍应用的品种之一。这类偶联剂的通式可写为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。硅烷的偶联作用常常被简单的描述成排列整齐的硅烷系分子层在聚合物和填料之间形成共价键桥。硅烷偶联剂对含有极性集团的填充体系偶联效果较明显，而对非极性体系则效果不明显，对碳酸钙填充复合体系效果不佳。钛酸酯偶联剂对于热塑性聚合物和干燥的填料，有良好的偶联作用。能够增强材料与树脂之间粘合强度，提高复合材料的性能。
有机硅偶联剂涉及硅烷偶联剂、大分子硅偶联剂及硅烷偶联剂衍生物等，它们是有机硅化学中极具特色的一类化合物或聚合物，其化学结构中既含有能与有机聚合物反应的碳官能团 (硅通过亚烃基与其键合的有机官能团)，又具有易水解、缩聚的性质，还能与无机物料表面化学键合的硅官能团 (直接连接硅上的易水解、缩合的基团)。因此，有机-无机物料通过它可以化学键合偶联于一体。运用于有机聚合物基复合材料制备，开发出多种多样加工性能良好、力学性能优良、在不同环境下使用性能稳定的树脂基复合材料、橡胶制品、涂料、胶黏剂和密封剂等；还用于金属表面作为硅烷化保护膜及非金属材料的保护。偶联剂其中一部分是亲无机基团，可与无机填充剂或增强材料作用。北京有机硅偶联剂
偶联剂两端的官能团分别与填料的分散相和基质聚合物进行反应。北京有机硅偶联剂
钛酸酯偶联剂进一步扩大了硅烷偶联剂的使用范围，使非极性的钙塑填充体系的偶联效果明显提高。此外根据特殊官能团的不同，又可以分为单烷氧基类，螯合型及配位型三种。铝酸酯偶联剂可改善制品的物理机械性能，如提高冲击强度，提高热变型温度，可与钛酸酯偶联剂相媲美。另外其成本低，价格只为钛酸酯偶联剂的一半，具有色浅，无毒，使用方便等特点，热稳定性比钛酸酯还好，它与钛系偶联剂的较大差异在于对炭黑等颜料的分散性有极优的效果，因此在涂料方面的应用甚多。北京有机硅偶联剂
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