偶联剂在塑料中的应用

　　在塑料研究和生产过程中，通常使用大量廉价的无机填料(或增强剂)。这不仅能增加塑料的重量，降低产品成本，而且还能改善塑料制品的某些性能。然而，由于无机填料与有机聚合物在化学结构和物理形态上存在着显著的差异，两者缺乏亲和性，往往会导致塑料制品的力学性能和成型加工性能等受到不良的影响，使用偶联剂则可以解决上述问题。

　　偶联剂是一种能够增强无机填料与有机聚合物之问亲和力的有机化合物。它通过对无机填料的化学反应或物理包覆等方法，使填料表面由亲水性变成亲油性，从而达到与聚合物的紧密结合，改进塑料制品的各种性能。在众多的偶联剂中，硅烷偶联剂是研究最早且应用最广的一种。在塑料中使用有机硅偶联剂，可以改善其力学性能、电气性能、耐热性、耐水性、耐候性、阻燃性、分散性以及加工工艺性能等。

偶联剂对无机填料的改性：

　　有机硅偶联剂同无机填料的结合，是从硅烷低聚物与无机填料表面的羟基作用开始的。所以对于表面具有羟基的无机填料，偶联荆的作用效果较好，反之，对于表面不具有羟基的无机填料，就很难发挥出相应的效果。

　　随着塑料制品的高性能化和多功能化，相应地对有机硅偶联剂提出了更高的要求，从而促使人们研制和开发各种不同功能、不同需要的新产品。近年来开发的一些新型有机硅偶联剂都具有某些特殊的性能。联硅有机硅偶联剂之所以能够提高塑料制品的粘结强度，其原因是由于一系列复杂因素的综合结果，如浸润、表面能、边界层吸附、极性吸附以及酸碱相互作用等。有机硅偶联剂的实际使用方法主要包括预处理法和整体掺合处理法。

　　所渭预处理法就是先用硅烷对无机填料进行表面处理，然后再加入到树脂中。根据处理方式不同又可分为干式处理和湿式处理法。干式处理是在高速搅拌机中先加入无机填料，在搅拌的同时将预先配制的硅烷溶液慢慢加入，并均匀分散在填料表面进行处理，而湿式处理则是将无机填料在硅烷的溶液中进行处理，然后再进行干燥的方法。无论是干式处理还是湿式处理，要使偶联剂均匀包覆在无机填料表面，都必须重视处理工艺的控制，尤其是搅拌和干燥条件。

　　在不能使用预处理法或者仅用预处理法还不够充分时，可以采用整体掺合法。该法是将有机硅偶联剂掺人无机填料和树脂体系中，一起进行混炼。其优点是偶联剂的用量可以随意调整，并且一步完成配料，因而在工业生产中经常采用。但是与预处理法相比，若要得到同样的改性效果，整体掺合法则必须使用更多的有机硅偶联剂。有机硅偶联剂能够改善无机填料在聚合物中的分散效果和粘结性能，因此在塑料的填充(或增强)改性中具有广泛的用途。尤其对于用无机填料制造具有电磁性、隔音性、阻燃性等各种特殊功能的塑料时，使用有机硅偶联剂将会产生显著的改性效果。