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常用词典

[助剂] 偶联剂

例句

The proper coupling agent is chosen.

对偶联剂作了择优挑选；

The functions and common varieties of coupling agent are introduced.

介绍了偶联剂的作用和常用品种。

The coupling agent may protect the interface against stress corrosion by water.

偶联剂可保护界面免受水的应力侵蚀。

The influences of adding coupling agent and its action mechanism were described.

文中讨论了偶联剂的使用对复合材料的影响及其作用机理。

New silane coupling agent can obviously improve the wetting of porcelain surface.

试制陶瓷偶联剂可以明显改善瓷表面的润湿性。

专业解析

耦合剂（Coupling Agent）是一种用于改善两种不同材料（通常为无机填料与有机聚合物）界面相容性与粘接强度的功能性添加剂。其核心作用是通过化学键“桥接”两种性质差异较大的物质，提升复合材料的机械性能、耐候性及耐久性。以下是详细解释：

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一、基本定义与作用机理

耦合剂分子结构通常包含两类官能团：

1. 亲无机基团（如烷氧基、卤素）：可与玻璃纤维、二氧化硅、金属氧化物等无机材料表面的羟基（—OH）发生水解缩合反应，形成共价键连接。
2. 亲有机基团（如乙烯基、氨基、环氧基）：能与聚合物基体（如橡胶、塑料、树脂）的活性基团反应或物理缠结，实现分子级结合。

这种“双亲”结构使其成为界面结合的“分子桥”，显著降低界面能，减少相分离，提升应力传递效率。

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二、核心功能

1. 增强界面粘接力

   通过化学键合替代物理吸附，使复合材料拉伸强度、冲击韧性提升30%-50%（数据来源：美国化学会ACS Applied Materials & Interfaces期刊研究）。

2. 改善分散性

   降低填料团聚，提升在聚合物基体中的均匀分布，优化流变性能。

3. 耐水解稳定性

   阻断水分在界面的渗透路径，延缓材料老化（参考：英国皇家化学会RSC Advances综述）。

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三、典型应用领域

1. 高分子复合材料

   玻璃纤维增强塑料（如汽车部件）、矿物填充橡胶（轮胎、密封件）。

2. 涂料与粘合剂

   提升涂层对金属/陶瓷基底的附着力，如船舶防腐涂料。

3. 生物医学材料

   牙科修复树脂中硅烷偶联剂增强陶瓷填料与树脂基质结合（依据ISO 10477标准）。

4. 电子封装

   提高半导体封装材料中硅微粉与环氧树脂的界面可靠性。

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四、常见类型与代表物质

类型	化学结构	适用体系
硅烷偶联剂	R-Si(OR')₃	玻璃纤维/二氧化硅-聚烯烃
钛酸酯偶联剂	(RO)₄Ti(OX-R'Y)ₙ	碳酸钙-聚氯乙烯（PVC）
锆铝酸盐	含Zr-Al有机络合物	颜料-涂料体系

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五、权威参考文献

1. 美国化学会（ACS）出版物

   Silane Coupling Agents in Composite Materials（需访问权限）

2. 中国国家标准（GB/T）

   GB/T 36693-2018 《硅烷偶联剂》

3. 行业技术白皮书

   Momentive公司（全球领先硅烷生产商）Silquest® Coupling Agents Technical Guide

注：部分链接需机构订阅权限，建议通过学术数据库（如SciFinder、知网）检索标题获取全文。

网络扩展资料

Coupling Agent（偶联剂）的详细解释

1.基本定义

Coupling agent（偶联剂）是一类在化学和材料科学中用于改善两种不同性质材料（如有机与无机物质）界面结合性能的功能性化合物。其核心作用是通过化学键或物理作用，增强材料间的粘接力和相容性，从而提升复合材料的机械性能或稳定性。

2.化学结构与分类

• 通式与组成：以硅烷偶联剂为例，其通式为RSiX₃，其中：
  • R 为与有机材料反应的活性基团（如氨基、环氧基、乙烯基等）；
  • X 为可水解的基团（如甲氧基、乙氧基），能与无机材料表面反应形成化学键。
• 常见类型：包括硅烷偶联剂（如 silane coupling agent）、异氰酸酯偶联剂（isoeyanate coupling agent）等。

3.作用机制

偶联剂通过“双重反应”实现界面连接：

• 水解反应：X基团水解生成硅醇（Si-OH），与无机材料（如玻璃、金属）表面羟基结合；
• 有机反应：R基团与有机材料（如树脂、橡胶）发生交联或共聚，形成稳定界面层。

4.主要应用领域

• 复合材料：增强玻璃纤维与树脂的粘接（如航空航天材料）；
• 涂料与胶黏剂：提升涂层附着力；
• 橡胶工业：改善填料（如二氧化硅）与橡胶的分散性。

5.补充说明

偶联剂的选择需根据材料性质调整。例如，硅烷偶联剂广泛用于玻璃纤维增强塑料，而异氰酸酯偶联剂可能更适用于特定聚合物体系。

如需进一步了解具体类型或应用案例，可参考化学手册或专业文献。

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