中國粉體網(wǎng)訊 在材料加工、化工生產(chǎn)等領(lǐng)域，偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑、分散劑是三類常用助劑，它們的功能各異，卻都對材料性能有著關(guān)鍵影響。以下從定義、主要特點(diǎn)、典型類型及核心區(qū)別等方面進(jìn)行詳細(xì)說明。
偶聯(lián)劑
偶聯(lián)劑是一類能在兩種不同性質(zhì)的材料界面上起到 “橋梁” 作用的化學(xué)物質(zhì)，就像連接無機(jī)與有機(jī)世界的 “外交官”，其核心功能是改善無機(jī)材料與有機(jī)材料之間的界面結(jié)合力，從而提升復(fù)合材料的綜合性能。
主要特點(diǎn)：
雙親結(jié)構(gòu)：分子中通常含有兩種不同性質(zhì)的官能團(tuán)，一端為親無機(jī)基團(tuán)（如硅氧鍵、鈦氧鍵等），能與無機(jī)材料（如玻璃、陶瓷、金屬、填料等）表面的羥基、羧基等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或物理吸附；另一端為親有機(jī)基團(tuán)（如氨基、環(huán)氧基、乙烯基等），可與有機(jī)材料（如塑料、橡膠、樹脂等）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或物理相容。
增強(qiáng)界面結(jié)合：通過在界面形成化學(xué)鍵或強(qiáng)物理作用，消除無機(jī)材料與有機(jī)材料因極性差異導(dǎo)致的界面 “鴻溝”，減少界面缺陷，使應(yīng)力能在界面有效傳遞。
提升材料性能：能顯著提高復(fù)合材料的力學(xué)性能，如拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等；同時(shí)可改善材料的耐水性、耐腐蝕性、耐熱性及加工流動性。
用量少但效果顯著：在復(fù)合材料中通常只需添加 0.1% - 5%（相對于無機(jī)填料用量），就能明顯改善界面性能。
典型類型：
硅烷偶聯(lián)劑：如 KH550（γ- 氨丙基三乙氧基硅烷），常用于玻璃纖維增強(qiáng)塑料、涂料、膠粘劑中，親無機(jī)端為硅氧烷，可與無機(jī)材料表面羥基反應(yīng)，親有機(jī)端氨基能與環(huán)氧樹脂、聚氨酯等反應(yīng)。
鈦酸酯偶聯(lián)劑：如異丙基三硬脂�；佀狨�，適用于碳酸鈣、滑石粉等填料與聚烯烴的復(fù)合，能降低體系黏度，提高填充量。
交聯(lián)劑
交聯(lián)劑是能使線性高分子鏈之間通過化學(xué)鍵連接形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，如同構(gòu)建材料強(qiáng)度的 “建筑師”，其作用是改變高分子材料的分子結(jié)構(gòu)，從而優(yōu)化材料的物理化學(xué)性能。
主要特點(diǎn)：
多官能團(tuán)結(jié)構(gòu)：分子中至少含有兩個(gè)可反應(yīng)的官能團(tuán)（如雙鍵、環(huán)氧基、異氰酸酯基、過氧基等），能與高分子鏈上的活性基團(tuán)（如羥基、氨基、雙鍵等）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
改變分子形態(tài)：將線性或支鏈型高分子轉(zhuǎn)化為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使材料從熱塑性變?yōu)闊峁绦裕ú糠纸宦?lián)程度較低的仍為熱塑性，但性能已改變）。
優(yōu)化材料性能：顯著提高材料的耐熱性（如玻璃化溫度升高）、耐溶劑性（不溶于溶劑）、機(jī)械強(qiáng)度（如硬度、彈性模量提升），同時(shí)降低材料的蠕變和收縮率。
反應(yīng)條件特定：不同交聯(lián)劑需在特定條件（如溫度、壓力、光照、催化劑等）下引發(fā)交聯(lián)反應(yīng)，例如過氧化物交聯(lián)劑需加熱分解產(chǎn)生自由基，硫磺交聯(lián)需在促進(jìn)劑存在下進(jìn)行。
典型類型：
硫磺及含硫化合物：主要用于橡膠交聯(lián)（硫化），通過形成硫橋連接橡膠分子鏈，賦予橡膠彈性和耐磨性。
過氧化物：如過氧化二異丙苯（DCP），適用于聚乙烯、乙丙橡膠等的交聯(lián)，通過分解產(chǎn)生的自由基使高分子鏈發(fā)生交聯(lián)。
異氰酸酯：如甲苯二異氰酸酯（TDI），常用于聚氨酯的交聯(lián)，與羥基反應(yīng)形成脲鍵，使聚氨酯從預(yù)聚體固化為彈性體或硬泡。
分散劑
分散劑是能促進(jìn)固體顆粒在液體介質(zhì)中均勻分散，并防止其重新團(tuán)聚的化學(xué)物質(zhì)，相當(dāng)于調(diào)和顆粒抱團(tuán)打架的 “調(diào)和員”，其核心作用是維持分散體系的穩(wěn)定性。
主要特點(diǎn)：
表面活性：分子中含有親液基團(tuán)（與分散介質(zhì)相容）和親固基團(tuán)（吸附在固體顆粒表面），能降低固體顆粒與分散介質(zhì)之間的界面張力。
穩(wěn)定分散體系：通過兩種機(jī)制實(shí)現(xiàn)分散穩(wěn)定：一是親固基團(tuán)吸附在顆粒表面，親液基團(tuán)伸向分散介質(zhì)，形成電荷層（離子型分散劑），利用電荷排斥阻止顆粒團(tuán)聚；二是親液基團(tuán)形成空間位阻層（非離子型分散劑），阻礙顆粒相互靠近。
改善加工性能：能降低分散體系的黏度，提高流動性，便于攪拌、輸送、涂覆等加工操作；同時(shí)使顆粒分布更均勻，避免局部濃度過高導(dǎo)致的性能缺陷。
適用范圍廣：可用于顏料、填料、納米顆粒等在水、有機(jī)溶劑、樹脂等介質(zhì)中的分散，如涂料、油墨、陶瓷漿料、化妝品等領(lǐng)域。
典型類型：
離子型分散劑：如十二烷基硫酸鈉（陰離子型），常用于水性體系中顏料的分散，通過產(chǎn)生負(fù)電荷使顆粒相互排斥。
非離子型分散劑：如聚氧乙烯醚類，適用于非水體系或?qū)﹄x子敏感的體系，通過空間位阻穩(wěn)定分散。
高分子分散劑：如聚羧酸酯鹽，分子量大，吸附能力強(qiáng)，空間位阻效應(yīng)顯著，適用于高濃度、細(xì)顆粒的分散。
通過以上梳理可以看出，這三類助劑雖都用于材料改性，但作用機(jī)制和目標(biāo)效果差異顯著，在實(shí)際應(yīng)用中需根據(jù)具體需求選擇使用。
