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常用詞典

[助劑] 偶聯劑

例句

The proper coupling agent is chosen.

對偶聯劑作了擇優挑選；

The functions and common varieties of coupling agent are introduced.

介紹了偶聯劑的作用和常用品種。

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

偶聯劑可保護界面免受水的應力侵蝕。

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

文中讨論了偶聯劑的使用對複合材料的影響及其作用機理。

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

試制陶瓷偶聯劑可以明顯改善瓷表面的潤濕性。

專業解析

耦合劑（Coupling Agent）是一種用于改善兩種不同材料（通常為無機填料與有機聚合物）界面相容性與粘接強度的功能性添加劑。其核心作用是通過化學鍵“橋接”兩種性質差異較大的物質，提升複合材料的機械性能、耐候性及耐久性。以下是詳細解釋：

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一、基本定義與作用機理

耦合劑分子結構通常包含兩類官能團：

1. 親無機基團（如烷氧基、鹵素）：可與玻璃纖維、二氧化矽、金屬氧化物等無機材料表面的羟基（—OH）發生水解縮合反應，形成共價鍵連接。
2. 親有機基團（如乙烯基、氨基、環氧基）：能與聚合物基體（如橡膠、塑料、樹脂）的活性基團反應或物理纏結，實現分子級結合。

這種“雙親”結構使其成為界面結合的“分子橋”，顯著降低界面能，減少相分離，提升應力傳遞效率。

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二、核心功能

1. 增強界面粘接力

   通過化學鍵合替代物理吸附，使複合材料拉伸強度、沖擊韌性提升30%-50%（數據來源：美國化學會ACS Applied Materials & Interfaces期刊研究）。

2. 改善分散性

   降低填料團聚，提升在聚合物基體中的均勻分布，優化流變性能。

3. 耐水解穩定性

   阻斷水分在界面的滲透路徑，延緩材料老化（參考：英國皇家化學會RSC Advances綜述）。

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三、典型應用領域

1. 高分子複合材料

   玻璃纖維增強塑料（如汽車部件）、礦物填充橡膠（輪胎、密封件）。

2. 塗料與粘合劑

   提升塗層對金屬/陶瓷基底的附着力，如船舶防腐塗料。

3. 生物醫學材料

   牙科修複樹脂中矽烷偶聯劑增強陶瓷填料與樹脂基質結合（依據ISO 10477标準）。

4. 電子封裝

   提高半導體封裝材料中矽微粉與環氧樹脂的界面可靠性。

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四、常見類型與代表物質

類型	化學結構	適用體系
矽烷偶聯劑	R-Si(OR')₃	玻璃纖維/二氧化矽-聚烯烴
钛酸酯偶聯劑	(RO)₄Ti(OX-R'Y)ₙ	碳酸鈣-聚氯乙烯（PVC）
锆鋁酸鹽	含Zr-Al有機絡合物	顔料-塗料體系

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五、權威參考文獻

1. 美國化學會（ACS）出版物

   Silane Coupling Agents in Composite Materials（需訪問權限）

2. 中國國家标準（GB/T）

   GB/T 36693-2018 《矽烷偶聯劑》

3. 行業技術白皮書

   Momentive公司（全球領先矽烷生産商）Silquest® Coupling Agents Technical Guide

注：部分鍊接需機構訂閱權限，建議通過學術數據庫（如SciFinder、知網）檢索标題獲取全文。

網絡擴展資料

Coupling Agent（偶聯劑）的詳細解釋

1.基本定義

Coupling agent（偶聯劑）是一類在化學和材料科學中用于改善兩種不同性質材料（如有機與無機物質）界面結合性能的功能性化合物。其核心作用是通過化學鍵或物理作用，增強材料間的粘接力和相容性，從而提升複合材料的機械性能或穩定性。

2.化學結構與分類

• 通式與組成：以矽烷偶聯劑為例，其通式為RSiX₃，其中：
  • R 為與有機材料反應的活性基團（如氨基、環氧基、乙烯基等）；
  • X 為可水解的基團（如甲氧基、乙氧基），能與無機材料表面反應形成化學鍵。
• 常見類型：包括矽烷偶聯劑（如 silane coupling agent）、異氰酸酯偶聯劑（isoeyanate coupling agent）等。

3.作用機制

偶聯劑通過“雙重反應”實現界面連接：

• 水解反應：X基團水解生成矽醇（Si-OH），與無機材料（如玻璃、金屬）表面羟基結合；
• 有機反應：R基團與有機材料（如樹脂、橡膠）發生交聯或共聚，形成穩定界面層。

4.主要應用領域

• 複合材料：增強玻璃纖維與樹脂的粘接（如航空航天材料）；
• 塗料與膠黏劑：提升塗層附着力；
• 橡膠工業：改善填料（如二氧化矽）與橡膠的分散性。

5.補充說明

偶聯劑的選擇需根據材料性質調整。例如，矽烷偶聯劑廣泛用于玻璃纖維增強塑料，而異氰酸酯偶聯劑可能更適用于特定聚合物體系。

如需進一步了解具體類型或應用案例，可參考化學手冊或專業文獻。

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