偶聯劑是一種能增進無機物質與有機物質之間粘合性能的助劑。它的分子中含有兩種不同性質的基團，一個是親無機物的基團，易與無機材料的表面起化學反應；另一個是親有機物的基團，能與有機聚合物發生物理或化學反應。因此偶聯劑常被稱作“分子橋”，用以改善無機物與有機物之間的界面作用，從而大大提高復合材料的各種性能。作為提高高分子復合材料性能及降低成本的關鍵材料，偶聯劑廣泛適用于塑料、橡膠、玻璃鋼、涂料、顏料、造紙，粘合劑、磁性材料、油田化工等行業。

      偶聯劑的種類繁多，主要有硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑、雙金屬偶聯劑、磷酸酯偶聯劑、硼酸酯偶聯劑、鉻絡合物及其它高級脂肪酸、醇 、酯的偶聯劑等，目前應用范圍最廣的是硅烷偶聯劑和鈦酸酯偶聯劑。

      硅烷偶聯劑  

      硅烷偶聯劑的通式為 R n SiX (4-n) ，式中 R 為非水解的、可與高分子聚合物結合的有機官能團。根據高分子聚合物的不同性質，R 應與聚合物分子有較強的親和力或反應能力，如甲基、乙烯基、氨基、環氧基、巰基、丙烯酰氧丙基等。X 為可水解基團，遇水溶液、空氣中的水分或無機物表面吸附的水分均可引起分解，與無機物表面有較好的反應性。

      （1）硅烷偶聯劑用于玻璃纖維的表面處理：改善玻璃纖維和樹脂的粘合性能，大幅提高玻璃纖維增強復合材料的強度、電氣、耐水、耐候等性能。即使在濕態時，它對復合材料機械性能的提高效果也十分顯著。

      （2）硅烷偶聯劑用于無機填料填充塑料：使用時可以先處理無機填料,也可直接加入樹脂中。其作用是改善填料在熱固性和熱塑性樹脂中的分散性及粘合力，改善工藝性能和提高填充塑料 ( 包括橡膠 ) 的機械、電氣和耐候等性能。

      （3）硅烷偶聯劑用于密封劑、粘接劑及涂料的增粘劑：硅烷偶聯劑廣泛用作粘結劑、密封劑等增粘劑。在膠粘劑中加入硅烷偶聯劑不僅能提高粘合強度，而且還能改善膠粘劑的耐久性和耐濕熱老化性能。硅烷偶聯劑甚至可以直接用作膠粘劑，用于硅橡膠、氟橡膠、丁腈橡膠等與金屬的粘接。用于涂料可以提高濕態下的膠粘力，耐腐蝕性、耐環境老化性能、顏料的分散性、耐磨性和促進樹脂的交聯作用。

       硅烷偶聯劑一般要用水和乙醇配成很稀的溶液（質量分數為 0.005 ～ 0.02）使用，可單獨用水溶解，但要先配成質量分數為 0.001的醋酸水溶液，以改善溶解性和促進水解；還可配成非水溶液使用，如配成甲醇、乙醇、丙醇或苯的溶液；也能夠直接使用。硅烷偶聯劑的用量與其種類和填料表面積有關，即硅烷偶聯劑用量(g)=[ 填料用量(g)×填料表面積(m 2 ·g-1 )]/硅烷最小包覆面積(m 2 ·g-1 )。如果填料表面積不明確，則硅烷偶聯劑的加入量可確定為填料量的 1 %左右。

      鈦酸醋偶聯劑  

      鈦酸酯偶聯劑按其化學結構可分為 4 類：單烷氧基脂肪酸型、磷酸酯型、螯合型和配位體型。鈦酸酯偶聯劑在熱塑性塑料和橡膠改性中，表現出多功能性。它價格便宜、使用方便；不僅用于塑料、橡膠、涂料、粘合劑的復合材料制品中，也用于石油開采、農藥、染料等領域。鈦酸酯偶聯劑可減小體系中 PVC 樹脂用量或增加無機填料用量。它活化的無機填料改性熱塑性聚合物，不僅成型溫度低和成型時間短，還能改進制品沖擊強度和力學性能。顏料和涂料經鈦酸酯偶聯劑活化處理后分散性提高，可使制品色澤鮮艷、表面光滑。

      （1）在填充塑料中，可活化填料，提高填充量，減少樹脂用量，降低制品成本，改善加工性能，增加制品光澤，提高質量。

      （2）在橡膠中，用其改性的填料能起補強作用，減少橡膠用量和防老劑用量，提高制品耐磨強度和抗老化能力，和制品的表面光澤。

      （3）在涂料及顏料中，能增大顏料、填料在涂料中的添加量，提高分散性能。有防沉淀效果，可防止顏色發花。

      （4）應用于磁材料上，能顯著改善磁粉分散性，增強其與載體的親和性，提高充填量，增大磁密度，提高磁信號。

      雙金屬偶聯劑

      具有加工溫度低、偶聯反應速度快、分散性好、價格低廉等優點；

      鋁酸酯偶聯劑

      具有色淺、無毒、使用方便、熱穩定性能優異等特點；

      木質素偶聯劑

      主要以補強作用為主；

      錫偶聯劑

      有利于改善膠料的加工性能、降低滾動阻力、減小滯后損失。

      隨著高性能和高功能化復合材料的迅速發展，對偶聯劑的性能及其使用技術也提出了新的更高的要求，今后的研究重點將放在適用范圍廣、一劑多能、改性效果更好、成本更低廉的新型偶聯劑和相應的偶聯技術上。比如，為使一種偶聯劑能適應多種樹脂；為排除填料本身性質（酸性、堿性等）對復合材料的影響，需要能夠使填料表面鈍化的偶聯劑等等。