高分子研习研讨
理论是推广的明灯
一、偶联剂概括
偶联剂是一种具备非凡机关的有机硅化合物。在它的分子中，同时具备能与无机材料(如玻璃、水泥、金属等)连接的反映性基团和与有机材料(如合成树脂等)连接的反映性基团。罕用的理论有化学键理论、表面浸湿理论、变形层理论、拘谨层理论等。偶联剂做表面改性剂，用于无机填料填充塑料时，也许改革其分开性和黏合性。
二、偶联剂品种
偶联剂首要有有机铬偶联剂、有机硅偶联剂和钛酸偶联剂。胶黏剂中常采用有机硅偶联剂，其通式为RSiX3，此中R为有机基团，如-C6H5、-CH=CH2等，能与树脂连接；X为也许水解的基团，如-OCH3、-OC2H5、-Cl等。
三、偶联剂效用历程
B?Arkles凭借偶联剂的偶联历程提议了4步反映模子，即：
①与硅原子贯串的SiX基水解，生成SiOH；
②Si-OH之间脱水缩合，生成含Si-OH的低聚硅氧烷；
③低聚硅氧烷中的SiOH与基材表面的OH构成氢键；
④加热固化历程中，伴有脱水反映而与基材构成共价键衔接。
通常以为，界面上硅烷偶联剂水解生成的3个硅羟基中惟有1个与基材表面键合；余下的2个Si-OH，或与其余硅烷中的Si-OH缩合，或呈游离形态。是以，经过硅烷偶联剂也许使2种机能不同很大的材料界面偶联起来，进而抬高复合材料的机能和增长黏结强度，并取得机能优越、牢靠的新式复合材料。硅烷偶联剂普遍用于橡胶、塑料、胶黏剂、密封剂、涂料、玻璃、陶瓷、金属防腐等范畴。目前，硅烷偶联剂已成为材料产业中必不行少的助剂之一。
硅烷偶联剂的效用和成就以被人们相识和一定，但界面上极小批的偶联剂为甚么会对复合材料的机能构成这样显著的影响，目前还没有一套完备的偶联机理来声明。偶联剂在两种不同性质材料之间界面上的效用机理已有不少研讨，并提议了化学键合和物理吸着等声明。此中化学键正当论是最陈腐却又是迄今为止被以为是对照胜利的一种理论。
四、偶联剂效用理论
1.化学结正当论
该理论以为偶联剂含有一种化学官能团，能与玻璃纤维表面的硅醇基团或其余无机填料表面的分子效用构成共价键；其余，偶联剂还含有一种其余不同的官能团与齐集分子键合，以取得优越的界面连接，偶联剂就起着在无机相与有机相之间彼此衔接的桥梁似的效用。
上面以硅烷偶联剂为例注明化学键理论。譬喻氨丙基三乙氧基硅烷，当用它首先管教无机填料时（如玻璃纤维等），硅烷首先水解变为硅醇，接着硅醇基与无机填料表面产生脱水反映，施行化学键衔接。详细历程下列：
硅烷中的基团水解--水解后羟基与无机填料反映--经偶联剂管教的无机料填施行填充制备复合材料时，偶联剂中的R基团将与有机高聚物彼此效用，终究搭起无机填料与有机物之间的桥梁。
硅烷偶联剂的品种许多，通式中R基团的不同，偶联剂所适当的齐集物品种也不同，这是由于基团R对齐集物的反映有筛选性，譬喻含有乙烯基和甲基丙烯酰氧基的硅烷偶联剂，对不饱和聚酯树脂和丙烯酸树脂格外有用。其缘由是偶联剂中的不饱和双键和树脂中的不饱和双键在引起剂和增进剂的效用下产生了化学反映的了局。但含有这两种基团的偶联剂用于环氧树脂和酚醛树脂时则成就不显然，由于偶联剂中的双键不参加环氧树脂和酚醛树脂的固化反映。但环氧基团的硅烷偶联剂则对环氧树脂格外有用，又因环氧基可与不饱和聚酯中的羟基反映，因此含环氧基硅烷对不饱和聚酯也实用；而含胺基的硅烷偶联剂则对环氧、酚醛、三聚氰胺、聚氨酯等树脂有用。含-SH的硅烷偶联剂则是橡胶产业运用普遍的品种。
2、浸湿效响应表面能理论
年，ZISMAN在回想与粘合相关的表面化学和表面能的已知方面的实质时，曾得出论断，在复合材料的缔造中，液态树脂对被粘物的优越浸湿是甲第首要的，倘使能获的齐备的浸湿，那末树脂对高能表面的物理吸附将供给高于有机树脂的内聚强度的粘接强度。
3、可变形层理论
为了和气复合材料冷却时由于树脂和填料之间热压缩率的不同而构成的界面应力，就期望与管教过的无机物连接的树脂界面是一个柔曲性的可变形相，如许复合材料的韧性最大。偶联剂管教过的无机物表面也许会择优摄取树脂中的某一合营剂，相间地域的不平衡固化，也许致使一个比偶联剂在齐集物与填料之间的多分子层厚许多的挠性树脂层。这一层就被称之为可变形层，该层能松驰界面应力，禁止界面裂痕的增添，因此改革了界面的连接强度，抬高了复合材料的机器机能。
4、治理层理论
与可变形层理论相对，治理层理论以为在无机填料地域内的树脂应具备某种介于无机填料和基质树脂之间的模量，而偶联剂的功效就在于将齐集物机关“紧束”在相间地域内。从加强后的复合材料的机能来看，要取得最大的粘接力和耐水解机能，需求在界面处有一治理层。
至于钛酸酯偶联剂，其在热塑编制中及含填料的热固性复合物中与有机齐集物的连接，首要以长链烷基的相溶和彼此环绕为主，并和无机填料构成共价键。以上假如均从不同的理论侧面反映了偶联剂的偶联机制。在现实历程中，常常是几种机制联合效用的了局。
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