偶联剂:是一种具有两性结构的材料，其分子中的某些基团可以与无机表面的化学基团反应形成化学键；其他基团具有亲有机性，能与有机分子发生化学反应或产生强烈的分子间相互作用，从而将两种性质完全不同的材料牢固地结合在一起，改善无机填料在聚合物基体中的分散状态，提高填充聚合物材料的力学性能和使用性能。

3.KH 560(γ；缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷)

溶解性:溶于水，同时发生水解反应，释放出甲醇。在低于5%的正常使用水平下，可溶于乙醇、丙酮和大多数脂肪族酯。

KH-560是一种含环氧基团的偶联剂，用于聚硫和聚氨酯的填缝和密封，环氧树脂的粘合剂，填充或增强热固性树脂，玻璃纤维粘合剂和无机填充或玻璃增强的热塑性树脂等。

1.钛酸酯偶联剂的化学结构通式

r:能与无机填料表面的羟基反应，形成偶联剂单层，从而起到化学偶联的作用。

-O-基团:可以发生各种酯基转化反应，可以将钛酸酯偶联剂与聚合物、填料交联，同时也可以与EP中的羟基发生酯化反应。

x:钛氧键连接的原子团，或称键合基团，决定了钛酸酯偶联剂的特性。它可以是烷氧基、羧基、硫代氧基、磷氧基、磷氧基、焦磷酸氧基等。

R & rsquo是钛酸酯偶联剂分子的长链部分，主要用于保证与聚合物分子的缠结和混溶性，提高材料的冲击强度，降低填料的表面能，显著降低体系的粘度，具有良好的润滑性和流变性。

y:是钛酸酯偶联剂交联的官能团，包括不饱和双键基团、氨基、羟基等。

2.分类

1)单烷氧基型

2)单烷氧基焦磷酸型

3)螯合型

4)协调型

3.作用机理

钛酸酯偶联剂的作用机理复杂，但其多功能、多用途的特点非常引人注目。

①单烷氧基钛酸盐

单烷氧基可以与填料表面的羟基氢原子反应形成化学键。另外三个有机长链可以与聚合物分子缠结在一起，使聚合物与填料紧密结合。

单烷氧基钛酸酯在填料表面形成单层，而不是像硅烷偶联剂那样形成多分子层。

如果填料或聚合物含有大量的水，这种单烷氧基钛酸酯容易水解，失去偶联作用。因此，这种偶联剂特别适用于仅含化学结合水或物理结合水的干填料体系，如碳酸钙和水合氧化铝。

②单烷氧基焦磷酸偶联剂

这种偶联剂适用于高水分含量的填料体系，如粘土、滑石、高岭土等。

在这些体系中，除了单烷氧基与填料表面的羟基反应形成偶联外，焦磷酸基也可分解形成磷酸基，可与一部分水结合。

这种偶联剂的典型品种是三(二辛基磷酰氧基)钛酸异丙酯(TTOPP-38)。

③螯合钛酸酯偶联剂

这类偶联剂适用于高湿度填料和水性聚合物体系，如湿二氧化硅、粘土、滑石粉、硅酸铝、水处理玻璃纤维、炭黑等。

在高温体系中，一般的单烷氧基钛酸酯水解稳定性差，偶联效果差，而螯合钛酸酯水解稳定性好，适合在高温下使用。

根据螯合环的不同，这类偶联剂可分为两种基本类型:螯合型100，螯合基团为氧乙酰氧基；螯合型200，螯合基团是分子氧。

④配位钛酸酯偶联剂

为了避免四价钛酸酯在某些体系中的副反应，这些反应包括:聚酯中的酯交换反应；与环氧树脂中的羟基反应；与聚氨酯中聚醚和异氰酸酯的反应等。这类偶联剂适用于多种填充体系，其偶联机理类似于单烷氧基钛酸酯。

4.特征

1)钛酸酯偶联剂的亲有机部分通常是长链烃基(C12 ~18)，通过分子间范德华力与聚合物链结合。这种耦合效应特别适用于热塑性塑料，如聚烯烃。长链缠绕可以传递应力和应变，提高冲击强度、伸长率和剪切强度，同时在保持拉伸强度的同时，增加填充量。

2)此外，长链烃基还可以改变无机物界面的表面能，使粘度下降，高填充聚合物表现出良好的熔体流动性。

3)钛酸酯偶联剂应避免与具有表面活性的添加剂结合，这会干扰钛酸酯在界面的偶联反应。如果不使用这些添加剂，应在填料、偶联剂和聚合物充分混合后添加。

4)钛酸酯大多与酯类增塑剂有不同程度的酯交换反应，所以酯类增塑剂的加入应在填料、偶联剂和聚合物充分混合形成偶联后。

5)单烷氧基钛酸酯在干燥或煅烧填料体系中效果最好，但在含自由水的湿填料中效果较差。此时应选择焦磷酸盐钛酸盐。螯合钛酸酯偶联剂是比表面积大的湿填料的最佳选择。

钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂可以一起使用产生协同效应。比如用硅烷偶联剂处理过的玻璃纤维，使用螯合钛酸酯，偶联效果大大提高。

5.剂量

钛酸酯偶联剂的用量通常为填料量的0.5%或固体树脂量的0.25%，最佳用量由性能决定。其用量一般为无机填料的0.2%~0.25%。

6.使用

一、湿拌法

烷氧基型和配体型等偶联剂可以用汽油、苯、乙醇等溶剂稀释。，然后与填料或颜料混合均匀，再加热或减压除去溶剂即可。

b、干混法

钛酸酯偶联剂用于塑料工业时，主要采用干混。为了在填料表面均匀包覆少量钛酸盐，一般加入少量稀释剂，使少量钛酸盐均匀分布在填料表面。

7.其他偶联剂

铝酸酯偶联剂

其结构类似于钛酸酯偶联剂，分子中有两种活性基团，其中一种可与无机填料表面相互作用；另一类可以与树脂分子缠结，从而在无机填料和基体树脂之间产生偶联效应。它具有颜色浅、无毒、使用方便等特点。其热稳定性优于钛酸酯偶联剂，价格仅为钛酸酯偶联剂的一半。

铝酸酯偶联剂的用量一般为复合材料填料的0.3% ~ 1.0%。对于注塑或挤出成型的塑料硬质制品，约为填料的1.0%，对于其他工艺成型的制品、软质制品、发泡制品，为填料的0.3% ~ 0.5%。高比表面积的填料如氢氧化铝、氢氧化镁和白炭黑的用量为1.0% ~ 1.3%

锆偶联剂

锆偶联剂不仅能促进无机和有机物质的结合，还能改善填料体系的性能。其特点是能显著降低填料体系的粘度，能抑制填料颗粒间的相互作用，降低填料体系的粘度，从而提高体系的分散性，增加填充量。

类锆偶联剂对碳酸钙、二氧化硅、氧化铝、二氧化钛和粘土等填充体系具有良好的改性效果。主要适用于聚烯烃、聚酯、环氧树脂、尼龙、聚氨酯、合成橡胶等不同聚合物填充体系。

有机铬偶联剂

价金属络合物由不饱和有机酸和三价铬原子形成。在玻璃钢中有很好的应用效果。

有机铬偶联剂成本低，但品种单调，应用范围和偶联效果不如硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂。主要原因是铬离子的毒性及其造成的环境污染，导致电流消耗逐渐减少。

复合偶联剂

(1)铝钛复合偶联剂

铝复合偶联剂以铝代替部分作为偶联剂的中心原子，减少了偶联剂价格较高的钛的含量，降低了成本。它兼有钛和铝偶联剂的特点，其偶联效果优于单一的钛酸盐、铝酸盐及其简单混合物。回复& ldquo添加剂& rdquo，查看更多相关文章。

(2)锆酸铝偶联剂

这种偶联剂是含有铝和锆元素的有机络合物的低聚物。锆酸铝偶联剂具有以下特点:

a)价格低廉，约为硅烷偶联剂的一半；

b)良好的应用效果和良好的水解稳定性；

c)热稳定性好，耐热性可达300℃；

8.偶联剂的选择原则

1)硅烷偶联剂主要适用于玻璃纤维和含硅填料，如应时和硅灰石，也可用于某些金属氧化物和氢氧化物，但不适用于CaCO3。树脂主要是热固性树脂。

2)钛酸酯偶联剂在填料方面有广泛的应用，如CaCO3、二氧化钛等。，也可用于玻璃纤维。树脂主要是热塑性树脂。

3)酸性填料宜选用含碱性官能团的偶联剂，碱性填料宜选用含酸性官能团的偶联剂。

4)偶联剂的加入量。硅烷偶联剂的量可以是填料的约1%；钛酸的用量一般为填料的0.25~2%。

5)有些表面活性剂会影响钛酸酯偶联剂的作用，如HSt，所以必须在填料、偶联剂和树脂充分混合后再加入。

6)大部分钛酸酯偶联剂容易与酯类增塑剂发生酯交换反应，所以这类偶联剂只能在偶联剂加入后再加入。钛酸酯和硅烷偶联剂混合添加具有良好的协同效应。