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、金属防腐等领域。现在，硅烷偶联剂已成为材料工业中必不可少的助剂之一。硅烷偶联剂的作用和效果以被人们认识和肯定，但界面上极少量的偶联剂为什么会对复合材料的性能产生如此明显的影响，现在还没有一套完整的偶联机理来解释。偶联剂在两种不同性质材料之间界面上的作用机理已有不少研究，并提出了化学键合和物理吸着等解释。其中化学键合理论是较古老却又是迄今为止被认为是比较成功的一种理论。目前常用的硅烷偶联剂为三烷氧基型。武汉常用偶联剂
与偶联剂的可变形层理论相对，偶联剂的约束层理论认为在无机填料区域内的树脂应具有某种介于无机填料和基质树脂之间的模量，而偶联剂的功能就在于将聚合物结构“紧束”在相间区域内。从增强后的复合材料的性能来看，要获得较大的粘接力和耐水解性能，需要在界面处有一约束层。至于钛酸酯偶联剂，其在热塑体系中及含填料的热固性复合物中与有机聚合物的结合，主要以长链烷基的相溶和相互缠绕为主，并和无机填料形成共价键。以上假设均从不同的理论侧面反应了偶联剂的偶联机制。在实际过程中，往往是几种机制共同作用的结果。武汉常用偶联剂螫合型偶联剂适用于高湿填充剂和含水聚合物体系。
单烷氧基焦磷酸酯型偶联剂适用于树脂基多种复合材料体系，特别适合于含湿量高的填料体系；螯合型偶联剂适用于树脂基多种复合材料体系，由于它们具有非常好的水解稳定性，这类偶联剂特别适用于含水聚合物体系；配位体型偶联剂用在多种树脂基或橡胶基复合材料体系中都有良好的偶联效果，它克服了一般钛酸酯偶联剂用在树脂基复合材料体系的缺点。锆类偶联剂是含铝酸锆的低分子量的无机聚合物。它不只可以促进不同物质之间的粘合，而且可以改善复合材料体系的性能，特别是流变性能。该类偶联剂既适用于多种热固性树脂，也适用于多种热塑性树脂。
偶联剂也称表面处理剂。由于大多数无机填料是亲水的，而作为涂料主体的聚合物却是疏水的，两者之间难于亲和，不是分散困难就是加入量受到限制。而偶联剂却可以使两者易于亲和：分子中的一部分基团可与无机物表面的化学基团反应，形成牢固结合;而另一部分基团则有亲和有机物的性质，即可与有机物分子反应或物理缠绕，使二者紧密相联。而且经过偶联剂处理过的无机填料，聚集的颗料直径明显减小，使体系的流动性得到改善，较大改进了涂料的加工性能，光泽、鲜艳度、附着力等表观质量性能。偶联剂因填料不同，不同种类的偶联剂偶联效果差别很大。
偶联剂被称作“分子桥”，用以改善无机物与有机物之间的界面作用，从而较大提高复合材料的性能，如物理性能、电性能、热性能、光性能等。偶联剂用于橡胶工业中，可提高轮胎、胶板、胶管、胶鞋等产品的耐磨性和耐老化性能，并且能减小NR用量，从而降低成本。偶联剂在复合材料中的作用在于它既能与增强材料表面的某些基团反应，又能与基体树脂反应，在增强材料与树脂基体之间形成一个界面层，界面层能传递应力，从而增强了增强材料与树脂之间粘合强度，提高了复合材料的性能，同时还可以防止其它介质向界面渗透，改善界面状态，有利于制品的耐老化、耐应力及电绝缘性能。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。重庆氨基硅烷偶联剂
偶联剂其中一个是亲有机物的基团，能与合成树脂或其它聚合物发生化学反应或生成氢键溶于其中。武汉常用偶联剂
偶联剂的用量与其品种和填料的表面积有关。适当用量可以通过公式计算，不过还是应该通过试验确定实际用量。一般硅偶联剂的加入量为填料量或树脂量的1%左右，钛酸酯偶联剂的加入量为填料量0.1~3%、树脂量的0.25~1%。偶联剂可以先与无机填料或聚合物混合，也可同时与二者混合，但一般都采用先与无机填料混合法。硅烷偶联剂主要用于改善两种化学性质不同材料之间的黏结性能，使两者界面之间形成硅烷弹性桥，从而极大的提高涂层的机械、防霉、防臭和抗老化等性能，一般作用于有机树脂。钛酸酯类偶联剂可以提升对铁红、中铬黄、钛白、酞青蓝和炭黑等颜填料的润湿分散效果，增强涂膜附着力和色彩鲜艳度，同时具有防沉降、阻燃、耐腐蚀和防水等功能，一般作用于填充颜填料。武汉常用偶联剂
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