表面改性剂
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(1) 钛酸酯偶联剂
螯合型
螯合100型(含氧乙酸,水解稳定性较200好) O O O C—O | Ti—[O—P—O—P—(OC8H17)2]2 H2C —O | OH
(1) 钛酸酯偶联剂 螯合性偶联剂的机理：
二官能度羟基羧酸的偶联机理
(1) 钛酸酯偶联剂
(1) 钛酸酯偶联剂
1 2 3 4 5 6 (RO)M——Ti——(OX ——R ——Y)N
4：长链的纠缠基团，较软，能和有机基料进行弯曲缠绕， 增强结合力，提高相容性，改善分散性，熔融流动性及 润滑性、柔韧性。
5：固化反应基团。当活性基团联接在钛的有机骨架上， 就能使偶联剂和有机聚合物进行化学反应而交联。使无 机填料、颜料和有机基料结合。 6：非水解基团数（至少2个以上）。螯合型具有2或3个； 单烷氧基型具有3个。多个非水解基团可以加强缠绕，并 因碳原子数多可急剧改变表面能，大幅度降低体系的粘 度。
配位型 （i—C3H7O)4Ti•[P—(OC8H17)2OH]2
配位偶联剂是以 2个以上的亚磷酸酯为配体 , 将磷原子上的孤对电 子移到钛酸酯中的钛原子上 ,形成2个配价健, 钛原子由4价键转变 为6价键,降低了钛酸酯的反应活性,提高了耐水性。 配位型钛酸酯偶联剂多数不溶解于水,可以直接高速研磨使之乳 化分散在水中,也可以加表面活性剂或亲水性助溶剂使它分散在水 中,对填、颜料进行表面处理.
Si-OH
Si-O
硅烷偶联剂的加入并未改变二氧化硅的物质组成和晶体结构, 只是 其表面的部分羟基与硅烷偶联剂作用生成Si-O键,表面有机成分增 多,疏水性增强。
（3）铝酸酯偶联剂
化学通式：
Dn (RO)x—Al----(OCOR)m
式中， Dn代表配位基团，如N、O等；RO为与无机 粉体表面活泼质子或官能团作用的基团；COR为与高 聚物基料作用的基团。
(1) 钛酸酯偶联剂 钛酸酯偶联剂的类型和应用性能:
类型：单烷氧基型；螯合型；配位型 单烷氧基型(适用于干燥的仅含键合水的低含水量 无机填料或颜料) O iC3H7 O Ti ( OC C17H35)3 (异丙氧基三异硬脂酸钛)
单烷氧基三羧酸钛（颜、填料改善高聚物中分散性） 单烷氧基三(磷酸脂)钛（干燥的无机粉体铁红及钛白粉等） 单烷氧基三(焦磷酸脂)钛（耐水性较好，可用于中等含水量的粉体）
当硅烷偶联剂的用量为12.5%时, 复合材料中纳米二氧化硅的 分散性好, 粒径也小, 分布均匀。 随着硅烷偶联剂用量的增加, 二氧化硅的粒径有变大的趋势, 这可能是因为过量的硅烷偶联剂起到架桥作用, 使纳米二氧化 硅颗粒之间产生团聚。 单从TEM图来看: 虽然试样2中纳米二氧化硅的分散性好,但 无机颗粒与有机物之间并未形成良好界面。试样3、试样5中 显示出了无机颗粒与有机物之间形成了良好的界面, 但试样5 中存在有机物自相形成的膜。另外,从试样1的透射电镜图看: 由于制备过程是在含少量水的醇溶液中进行, 和其它在水溶液 中制备的纳米二氧化硅比较, 分散程度有很大提高。 可见, 硅烷偶联剂的用量对纳米二氧化硅的分散性、粒径大小 及分布产生很大的影响, 通过这种方法可以制备出二氧化硅均 匀分散、颗粒呈纳米级的无机- 有机复合材料。
第5章表面改性剂及其应用
5. 表面改性剂
用于改变粉体表面性质并改善粉体应用性能的化 学物质称为“表面改性剂”。 分类：有机和无机表面改性剂。 有机表面改性剂： 偶联剂、表面活性剂、有机低聚物、不饱和有机 酸、有机硅、水溶性高分子、超分散剂 等 无机表面改性剂： 金属氧化物及其盐等
铝酸酯偶联剂对硅藻土的改性是通过吸附或配位交换键合等方式进 行。硅藻土表面的羟基与铝酸酯偶联剂作用在表面形成一层与有机 聚合物具有很好亲和性的单层偶联化包覆层，其键合反应机理见下 式，其中Pi为异丙基，Ｒ为长链烷基
-CH2的对称伸缩振动和反对称伸缩振动
（4）锆铝酸盐偶联剂
由 水 合 氯 化 氧 锆 （ ZrOCl· 8H2O ） 、 氯 醇 铝 （ Al2OH5Cl ）、丙烯醇、羧酸等为原料合成。锆铝酸 盐偶联剂分子结构中含有两个无机部分（铝和锆）和一 个有机功能配位体。因此与硅烷等偶联剂相比的一个显 著特点是，分子中的无机特性部分比重大，一般介于 57.7%~75.4%，而硅烷偶联剂除A-1100外，其余均小于 40%。因此，锆铝酸盐偶联剂分子具有更多的无机反应 点，可增强与无机粉体表面的作用。
(1) 钛酸酯偶联剂
单烷氧基型偶联机理：
与无机粉末化学结合后,再与有机物大分子进行缠绕,一 般认为单烷氧基中只有一个可水解的异丙氧基与无机物表面 的羟基发生偶联,从而使无机物分子有机化 ,由原来的亲水性 物质变为亲油性物质 ,增加与有机相的互溶性 ,降低材料的表 面能,减少复合材料体系的摩擦力,提高体系的流动性.
(1) 钛酸酯偶联剂
钛酸酯偶联剂用法： 单烷氧基型：耐水性差！适量加入稀释剂, 如甲苯、二甲苯等,
一般适用于干燥填料。
螯合型：耐水性好.可以溶解在有机溶剂中使用,也可以在水相
中(季胺盐化后)包覆粉体物料。 配位型：耐水性好.既可溶于有机溶剂后干法改性,也可湿法改 性, 通常使用表面活性剂、水性助溶剂使之溶解于水,或高速搅拌 使其乳化分散于水中。 一般，粗颗粒粉体不如细颗粒效果好；单烷氧基型对干燥粉体效 果好；中等湿填料应选用焦磷酸酯基钛酸酯；比表面积大的较湿 填料最好使用螯合型钛酸酯偶联剂。
(1) 钛酸酯偶联剂
单烷氧基型偶联机理：
单烷氧基钛酸酯偶联剂对无机填料的作用机理
(1) 钛酸酯偶联剂 螯合型(适用于高含水量)
螯合200型：(含乙二醇,系统黏度下降,比100有效) O H2C—O | Ti —[O —P —(OC8H17)2]2 H2C —O
(1) 钛酸酯偶联剂
使用过程中应特别注意的问题： （1）严格控制温度，防止偶联剂分解。 （2）避免与具有表面活性剂的助剂并用（会干扰偶联 剂在界面的偶联反应，可后用） （3）加药顺序应避免首先与酯类增塑剂接触，以避免 发生副反应而失效 （4）注意均匀分散。 （5）注意技术结合，提高偶联效果（可与其他表面改 性剂并用产生协同效应和降低改性成本）
(1) 钛酸酯偶联剂
钛酸酯偶联剂的通式和6个功能区： 偶联无机相 亲有机相
1 2 3 4 5 6 (RO)M——Ti——(OX ——R ——Y)N 式中1M4，M+N6；R－短碳链烷烃基(RO烷氧基团)；R－长碳链 烷烃基；X－C、N、P、S等元素；Y－羟基、氨基、双键等基团。 1：与无机填料颜料偶联作用的基团，通过烷氧基团与填料表面的微量 羟基或质子发生化学吸附或反应。 2 ： Ti-O…… 酯基转移和交联基团。某些钛酸酯偶联剂能够和有机高分 子中的酯基、羧基等进行酯基转移和交联，造成钛酸酯、无机粉体及有 机高分子之间的交联，促使体系黏度上升呈触变性。 3：联接钛中心的基团。包括长链烷氧基、酚基、羧基、磺酸基、磷酸 基焦磷酸基等。决定了偶联剂的特性功能。
国内硅烷偶联剂开发存在的问题和发展趋势： 主要问题： 针对不同应用领域的应用技术（品种、用量、用 法）开发工作不够、不会用的问题普遍存在。 趋势： 针对不同粉体和不同应用领域的技术要求提出（ 个性化的）应用技术解决方案，包括现有品种分 子结构的改造和优化新品种的开发： 改进合成工艺，降低生产成本。
化学反应的简要过程如下： 水解：
RSiX3 3H2O RSi(OH)3 +3HX
pH 催化剂
通常HX为醇或酸。
缩合：
R R R │ │ │ 3RSi(OH)3→HO─Si─O─Si─O─Si─OH │ │ │ OH OH OH
氢键形成：
共价键形成：
(2)硅烷偶联剂
硅烷偶联剂的应用：
适用于中性和酸性无机粉体的表面处理，对于含硅酸成 分较多的石英粉、玻璃纤维、白碳黑等效果好！要根据 粉体所应用的基料类型选择硅烷偶联剂品种。 选择考虑因素： ① 应用体系的性质或树脂种类； ② 填充材料（或复合体系）的技术指标要求 硅烷偶联剂在高聚物复合材料中的作用机理见书P76
(1) 钛酸酯偶联剂
配位型偶联剂的机理： 钛酸酯与填料间是
以钛酸酯偶联剂中的Ti 提供空间的Sp3d2杂化轨 道, 而填料表面提供孤 对电子产生配位化学作 用。
与填料的作用机理
(1) 钛酸酯偶联剂 钛酸酯偶联剂的应用:
中性或弱碱性无机粉体
钛酸酯偶联剂用量和用法：
用量： 钛酸酯偶联剂的用量为无机粉体质量的 0.1 ～ 3.0%左右。被处理的物料的粒度越细,比表面积越大, 用量就越大.适宜的用量可用粘度试验法得到；高熔点 的聚合物可用低分子量的液体,如矿物油代替作模型试 验,钛酸酯用量从填料质量的0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0, 1.5, 2.0及3.0%等做试验, 粘度下降量最大点,可作为钛酸酯 的合适用量。
用量和用法: 用法：大多数品种要水解后使用。水解pH范围为酸性或 中性(pH3.0~5.0)。一般先将硅烷配成水溶液，用它处 理无机粉体后再与有机高聚物混合。 用量： 一般为粉体质量的0.1~1.5%；如已知粉体的比表面积和 偶联剂最小包覆面积可按下式估算： 粉体质量×粉体比表面积(m2/g) 偶联剂用量= ——————————————————— 偶联剂最小包覆面积(m2/g)
（3）铝酸酯偶联剂
用量、方法：
用量：一般为复合制品中填料质量的 0.3～1.0%。对于注射或 挤出成型的塑料硬制品,用填料量的1.0%左右.其它工艺成型的 制品、软制品及发泡制品 ,填料用量的 0.3～0.5%.高比表面的 填料,如氢氧化铝、氢氧化镁、白炭黑可用1%～3%. 用法：填料预处理法（预热110℃后加入偶联剂，高速加热混合 处理；处理后的填料加入塑料或橡胶）；直接加入法（物料含水 量低于0.5%，先加入填料、偶联剂、增塑剂，再加入其他组份。 适用于各种聚氯乙烯软硬塑料制品）
5. 表面改性剂
(1)偶联剂 (2)表面活性剂 (3)有机硅 (4)不饱和有机酸及有机低聚物 (5)水溶性高分子 (6)无机表面改性剂、 （7）超分散剂
5.1偶联剂
具有两性结构的化学物质。适用于各种不同的有机高聚 物和无机填料的复合材料体系，无机填料经偶联剂改性 后，既抑制了填充体系相的分离，又使无机材料有机化， 与有机基料亲和性增强。 (1) 钛酸酯偶联剂 (2) 硅烷偶联剂 （3）铝酸酯偶联剂 （4）锆铝酸盐偶联剂 （5）有机铬偶联剂
(2)硅烷偶联剂
一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物.其通 式为:
RSiX3
式中， R代表与聚合物分子有亲和力或反应能 力的活性官能团 , 如氧基、乙烯基、环氧基、 酰胺基、氨丙基等； X 代表能够水解的烷氧基 ( 卤素、烷氧基、酰 氧基等).
(2)硅烷偶联剂
硅烷与无机粉体的作用机理： 首先X基水解形成硅醇,然后与无机粉体表面上 的羟基反应 ,形成氢键并缩合成 —SiO—M共价 健(M表示无机粉体表面). 同时 , 硅烷各分子的硅醇又相互缔合齐聚形成 网状结构的膜覆盖在填料表面 , 使无机粉体表 面有机化.
（3）铝酸酯偶联剂
特点：
具有与无机粉体表面反应活性大、色浅、无毒、味小、 热分解温度较高以及使用方便等特点。在PVC填充体 系中铝酸酯偶联剂有较好的热稳定协同效应和一定的 润湿增塑效果。
用途：
各种无机填料、颜料及阻燃剂,如重质碳酸钙、碳酸镁、 磷酸钙、硫酸钡、硫酸钙、滑石粉、钛白粉、氧化锌、 氧化铝、氧化镁、铁红、铬黄、碳黑、白炭黑、；立 德粉、云母粉、高岭土、炼铝红石、叶蜡石粉、硅灰 石粉、粉煤灰、玻璃粉、玻纤、氢氧化镁、氢氧化铝、 三氧化二锑、聚磷酸铵、偏硼酸锌等的表面改性处理。
(1) 钛酸酯偶联剂
螯合型
螯合100型(含氧乙酸,水解稳定性较200好) O O O C—O | Ti—[O—P—O—P—(OC8H17)2]2 H2C —O | OH
(1) 钛酸酯偶联剂 螯合性偶联剂的机理：
二官能度羟基羧酸的偶联机理
(1) 钛酸酯偶联剂
(1) 钛酸酯偶联剂
1 2 3 4 5 6 (RO)M——Ti——(OX ——R ——Y)N
4：长链的纠缠基团，较软，能和有机基料进行弯曲缠绕， 增强结合力，提高相容性，改善分散性，熔融流动性及 润滑性、柔韧性。
5：固化反应基团。当活性基团联接在钛的有机骨架上， 就能使偶联剂和有机聚合物进行化学反应而交联。使无 机填料、颜料和有机基料结合。 6：非水解基团数（至少2个以上）。螯合型具有2或3个； 单烷氧基型具有3个。多个非水解基团可以加强缠绕，并 因碳原子数多可急剧改变表面能，大幅度降低体系的粘 度。
配位型 （i—C3H7O)4Ti•[P—(OC8H17)2OH]2
配位偶联剂是以 2个以上的亚磷酸酯为配体 , 将磷原子上的孤对电 子移到钛酸酯中的钛原子上 ,形成2个配价健, 钛原子由4价键转变 为6价键,降低了钛酸酯的反应活性,提高了耐水性。 配位型钛酸酯偶联剂多数不溶解于水,可以直接高速研磨使之乳 化分散在水中,也可以加表面活性剂或亲水性助溶剂使它分散在水 中,对填、颜料进行表面处理.
Si-OH
Si-O
硅烷偶联剂的加入并未改变二氧化硅的物质组成和晶体结构, 只是 其表面的部分羟基与硅烷偶联剂作用生成Si-O键,表面有机成分增 多,疏水性增强。
（3）铝酸酯偶联剂
化学通式：
Dn (RO)x—Al----(OCOR)m
式中， Dn代表配位基团，如N、O等；RO为与无机 粉体表面活泼质子或官能团作用的基团；COR为与高 聚物基料作用的基团。
(1) 钛酸酯偶联剂 钛酸酯偶联剂的类型和应用性能:
类型：单烷氧基型；螯合型；配位型 单烷氧基型(适用于干燥的仅含键合水的低含水量 无机填料或颜料) O iC3H7 O Ti ( OC C17H35)3 (异丙氧基三异硬脂酸钛)
单烷氧基三羧酸钛（颜、填料改善高聚物中分散性） 单烷氧基三(磷酸脂)钛（干燥的无机粉体铁红及钛白粉等） 单烷氧基三(焦磷酸脂)钛（耐水性较好，可用于中等含水量的粉体）
当硅烷偶联剂的用量为12.5%时, 复合材料中纳米二氧化硅的 分散性好, 粒径也小, 分布均匀。 随着硅烷偶联剂用量的增加, 二氧化硅的粒径有变大的趋势, 这可能是因为过量的硅烷偶联剂起到架桥作用, 使纳米二氧化 硅颗粒之间产生团聚。 单从TEM图来看: 虽然试样2中纳米二氧化硅的分散性好,但 无机颗粒与有机物之间并未形成良好界面。试样3、试样5中 显示出了无机颗粒与有机物之间形成了良好的界面, 但试样5 中存在有机物自相形成的膜。另外,从试样1的透射电镜图看: 由于制备过程是在含少量水的醇溶液中进行, 和其它在水溶液 中制备的纳米二氧化硅比较, 分散程度有很大提高。 可见, 硅烷偶联剂的用量对纳米二氧化硅的分散性、粒径大小 及分布产生很大的影响, 通过这种方法可以制备出二氧化硅均 匀分散、颗粒呈纳米级的无机- 有机复合材料。
第5章表面改性剂及其应用
5. 表面改性剂
用于改变粉体表面性质并改善粉体应用性能的化 学物质称为“表面改性剂”。 分类：有机和无机表面改性剂。 有机表面改性剂： 偶联剂、表面活性剂、有机低聚物、不饱和有机 酸、有机硅、水溶性高分子、超分散剂 等 无机表面改性剂： 金属氧化物及其盐等
铝酸酯偶联剂对硅藻土的改性是通过吸附或配位交换键合等方式进 行。硅藻土表面的羟基与铝酸酯偶联剂作用在表面形成一层与有机 聚合物具有很好亲和性的单层偶联化包覆层，其键合反应机理见下 式，其中Pi为异丙基，Ｒ为长链烷基
-CH2的对称伸缩振动和反对称伸缩振动
（4）锆铝酸盐偶联剂
由 水 合 氯 化 氧 锆 （ ZrOCl· 8H2O ） 、 氯 醇 铝 （ Al2OH5Cl ）、丙烯醇、羧酸等为原料合成。锆铝酸 盐偶联剂分子结构中含有两个无机部分（铝和锆）和一 个有机功能配位体。因此与硅烷等偶联剂相比的一个显 著特点是，分子中的无机特性部分比重大，一般介于 57.7%~75.4%，而硅烷偶联剂除A-1100外，其余均小于 40%。因此，锆铝酸盐偶联剂分子具有更多的无机反应 点，可增强与无机粉体表面的作用。
(1) 钛酸酯偶联剂
单烷氧基型偶联机理：
与无机粉末化学结合后,再与有机物大分子进行缠绕,一 般认为单烷氧基中只有一个可水解的异丙氧基与无机物表面 的羟基发生偶联,从而使无机物分子有机化 ,由原来的亲水性 物质变为亲油性物质 ,增加与有机相的互溶性 ,降低材料的表 面能,减少复合材料体系的摩擦力,提高体系的流动性.
(1) 钛酸酯偶联剂
钛酸酯偶联剂用法： 单烷氧基型：耐水性差！适量加入稀释剂, 如甲苯、二甲苯等,
一般适用于干燥填料。
螯合型：耐水性好.可以溶解在有机溶剂中使用,也可以在水相
中(季胺盐化后)包覆粉体物料。 配位型：耐水性好.既可溶于有机溶剂后干法改性,也可湿法改 性, 通常使用表面活性剂、水性助溶剂使之溶解于水,或高速搅拌 使其乳化分散于水中。 一般，粗颗粒粉体不如细颗粒效果好；单烷氧基型对干燥粉体效 果好；中等湿填料应选用焦磷酸酯基钛酸酯；比表面积大的较湿 填料最好使用螯合型钛酸酯偶联剂。
(1) 钛酸酯偶联剂
单烷氧基型偶联机理：
单烷氧基钛酸酯偶联剂对无机填料的作用机理
(1) 钛酸酯偶联剂 螯合型(适用于高含水量)
螯合200型：(含乙二醇,系统黏度下降,比100有效) O H2C—O | Ti —[O —P —(OC8H17)2]2 H2C —O
(1) 钛酸酯偶联剂
使用过程中应特别注意的问题： （1）严格控制温度，防止偶联剂分解。 （2）避免与具有表面活性剂的助剂并用（会干扰偶联 剂在界面的偶联反应，可后用） （3）加药顺序应避免首先与酯类增塑剂接触，以避免 发生副反应而失效 （4）注意均匀分散。 （5）注意技术结合，提高偶联效果（可与其他表面改 性剂并用产生协同效应和降低改性成本）
(1) 钛酸酯偶联剂
钛酸酯偶联剂的通式和6个功能区： 偶联无机相 亲有机相
1 2 3 4 5 6 (RO)M——Ti——(OX ——R ——Y)N 式中1M4，M+N6；R－短碳链烷烃基(RO烷氧基团)；R－长碳链 烷烃基；X－C、N、P、S等元素；Y－羟基、氨基、双键等基团。 1：与无机填料颜料偶联作用的基团，通过烷氧基团与填料表面的微量 羟基或质子发生化学吸附或反应。 2 ： Ti-O…… 酯基转移和交联基团。某些钛酸酯偶联剂能够和有机高分 子中的酯基、羧基等进行酯基转移和交联，造成钛酸酯、无机粉体及有 机高分子之间的交联，促使体系黏度上升呈触变性。 3：联接钛中心的基团。包括长链烷氧基、酚基、羧基、磺酸基、磷酸 基焦磷酸基等。决定了偶联剂的特性功能。
国内硅烷偶联剂开发存在的问题和发展趋势： 主要问题： 针对不同应用领域的应用技术（品种、用量、用 法）开发工作不够、不会用的问题普遍存在。 趋势： 针对不同粉体和不同应用领域的技术要求提出（ 个性化的）应用技术解决方案，包括现有品种分 子结构的改造和优化新品种的开发： 改进合成工艺，降低生产成本。
化学反应的简要过程如下： 水解：
RSiX3 3H2O RSi(OH)3 +3HX
pH 催化剂
通常HX为醇或酸。
缩合：
R R R │ │ │ 3RSi(OH)3→HO─Si─O─Si─O─Si─OH │ │ │ OH OH OH
氢键形成：
共价键形成：
(2)硅烷偶联剂
硅烷偶联剂的应用：
适用于中性和酸性无机粉体的表面处理，对于含硅酸成 分较多的石英粉、玻璃纤维、白碳黑等效果好！要根据 粉体所应用的基料类型选择硅烷偶联剂品种。 选择考虑因素： ① 应用体系的性质或树脂种类； ② 填充材料（或复合体系）的技术指标要求 硅烷偶联剂在高聚物复合材料中的作用机理见书P76
(1) 钛酸酯偶联剂
配位型偶联剂的机理： 钛酸酯与填料间是
以钛酸酯偶联剂中的Ti 提供空间的Sp3d2杂化轨 道, 而填料表面提供孤 对电子产生配位化学作 用。
与填料的作用机理
(1) 钛酸酯偶联剂 钛酸酯偶联剂的应用:
中性或弱碱性无机粉体
钛酸酯偶联剂用量和用法：
用量： 钛酸酯偶联剂的用量为无机粉体质量的 0.1 ～ 3.0%左右。被处理的物料的粒度越细,比表面积越大, 用量就越大.适宜的用量可用粘度试验法得到；高熔点 的聚合物可用低分子量的液体,如矿物油代替作模型试 验,钛酸酯用量从填料质量的0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0, 1.5, 2.0及3.0%等做试验, 粘度下降量最大点,可作为钛酸酯 的合适用量。
用量和用法: 用法：大多数品种要水解后使用。水解pH范围为酸性或 中性(pH3.0~5.0)。一般先将硅烷配成水溶液，用它处 理无机粉体后再与有机高聚物混合。 用量： 一般为粉体质量的0.1~1.5%；如已知粉体的比表面积和 偶联剂最小包覆面积可按下式估算： 粉体质量×粉体比表面积(m2/g) 偶联剂用量= ——————————————————— 偶联剂最小包覆面积(m2/g)
（3）铝酸酯偶联剂
用量、方法：
用量：一般为复合制品中填料质量的 0.3～1.0%。对于注射或 挤出成型的塑料硬制品,用填料量的1.0%左右.其它工艺成型的 制品、软制品及发泡制品 ,填料用量的 0.3～0.5%.高比表面的 填料,如氢氧化铝、氢氧化镁、白炭黑可用1%～3%. 用法：填料预处理法（预热110℃后加入偶联剂，高速加热混合 处理；处理后的填料加入塑料或橡胶）；直接加入法（物料含水 量低于0.5%，先加入填料、偶联剂、增塑剂，再加入其他组份。 适用于各种聚氯乙烯软硬塑料制品）
5. 表面改性剂
(1)偶联剂 (2)表面活性剂 (3)有机硅 (4)不饱和有机酸及有机低聚物 (5)水溶性高分子 (6)无机表面改性剂、 （7）超分散剂
5.1偶联剂
具有两性结构的化学物质。适用于各种不同的有机高聚 物和无机填料的复合材料体系，无机填料经偶联剂改性 后，既抑制了填充体系相的分离，又使无机材料有机化， 与有机基料亲和性增强。 (1) 钛酸酯偶联剂 (2) 硅烷偶联剂 （3）铝酸酯偶联剂 （4）锆铝酸盐偶联剂 （5）有机铬偶联剂
(2)硅烷偶联剂
一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物.其通 式为:
RSiX3
式中， R代表与聚合物分子有亲和力或反应能 力的活性官能团 , 如氧基、乙烯基、环氧基、 酰胺基、氨丙基等； X 代表能够水解的烷氧基 ( 卤素、烷氧基、酰 氧基等).
(2)硅烷偶联剂
硅烷与无机粉体的作用机理： 首先X基水解形成硅醇,然后与无机粉体表面上 的羟基反应 ,形成氢键并缩合成 —SiO—M共价 健(M表示无机粉体表面). 同时 , 硅烷各分子的硅醇又相互缔合齐聚形成 网状结构的膜覆盖在填料表面 , 使无机粉体表 面有机化.
（3）铝酸酯偶联剂
特点：
具有与无机粉体表面反应活性大、色浅、无毒、味小、 热分解温度较高以及使用方便等特点。在PVC填充体 系中铝酸酯偶联剂有较好的热稳定协同效应和一定的 润湿增塑效果。
用途：
各种无机填料、颜料及阻燃剂,如重质碳酸钙、碳酸镁、 磷酸钙、硫酸钡、硫酸钙、滑石粉、钛白粉、氧化锌、 氧化铝、氧化镁、铁红、铬黄、碳黑、白炭黑、；立 德粉、云母粉、高岭土、炼铝红石、叶蜡石粉、硅灰 石粉、粉煤灰、玻璃粉、玻纤、氢氧化镁、氢氧化铝、 三氧化二锑、聚磷酸铵、偏硼酸锌等的表面改性处理。