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。其分子结构的较大特点是分子中含有化学性质不同的两个基团。太原常用硅烷偶联剂
偶联剂是无机填料与有机聚合物之间的连接桥梁，通过增加填料比例，从而降低塑料制品的成本。为了提高塑料的某些性能并降低产品成本，有效的办法是填充改性，即在聚合物中添加大量廉价的无机填料。由于无机填料与有机架合物之间在化学结构和物理形态上的明显差异，缺乏亲和性往往会导致复合塑料的力学性能和加工性能等受到不良的影响，偶联剂的应用可以解决这些问题。偶联剂也称为表面改性剂，它是一种增强无机填料与有机聚合物之间亲和力的有机化合物。江西环氧树脂偶联剂偶联剂因填料不同，不同种类的偶联剂偶联效果差别很大。
钛酸酯偶联剂可用通式：（ROO(4-n) Ti(OX-R’Y)n(n=2,3)表示。其中RO-是可水解的短碳链烷氧基，能与无机表面羟基起反应，从而达到化学偶联的目的；OX-可以是0基、烷氧基、磺酸基、磷基等，这些基团很重要，决定钛酸酯所具有的特殊性能，如磺酸基赋予有机聚合物一定的触变性；焦磷酰氧基有阻燃、防锈和增强粘接的性能；亚磷酰氧基可提供抗氧、耐燃性能等，因此通过OX-的选择，可使钛酸酯兼具偶联和其他特殊性能；R’-是长碳键烷羟基，它比较柔软，能和有机聚合物进行弯曲缠结，使有机物和无机物的相容性得到改善，提高材料的抗冲击强度；Y是羟基、胺基、环氧基或含双键基团等，这些基团连接在钛酸酯分子的末端，可与有机聚合物进行化学反应而结合在一起。
现在有一种新型偶联剂：N羟甲基丙烯酰胺。这是一种反应型偶联剂。作用机理是烯端基在热或者压力环境下，容易开键与其它有机物形成键合，而羟甲基可以水解，类似硅氧烷与钙阳离子形成结合，而中心酰胺为中心基团容易形成氢键。与硅氧烷类不同的是，这种偶联剂可以作用与有机物的主链结构和碳酸钙，具有综合的性能。而且这种N胺类偶联剂的物理形态是细结晶颗粒，不需要其它分散剂，组分均匀，在基体中容易形成稳定结构。通过试验，硅氧烷与N胺的比例是1：2时，在配方中将无机物与主链结构间，通过两种不同的键合能力，形成较好的网络结构。偶联剂通常也被称作"分子桥"。
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℃。在树脂中提高填料和树脂的相容性、浸润性、分散性。江西环氧树脂偶联剂
能提高湿态下的粘合力、耐候性，改善颜料分散性，提高耐磨性和树脂的交联。太原常用硅烷偶联剂
有机硅偶联剂是两端各带有不性质活性基团的低分子化合物。它不但活动能力强，而且分子两端不同性质的基团通过化学反应可以将两种不同性质的物质连接起来(如有机物与无机物)。偶联剂是一种具有特殊结构的有机硅化合物。在它的分子中，同时具有能与无机材料(如玻璃、水泥、金属等)结合的反应性基团和与有机材料(如合成树脂等)结合的反应性基团。常用的理论有化学键理论、表面浸润理论、变形层理论、拘束层理论等。偶联剂作表面改性剂，用于无机填料填充塑料时，可以改善其分散性和黏合性。太原常用硅烷偶联剂
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