偶聯劑是一種高分子化合物型的表面處理劑，從其結構看，偶聯劑具有在玻璃纖維表面與樹脂之間形成化學鍵的功能,在樹脂基復合材料中起架橋作用。用偶聯劑處理玻纖表面能夠改善纖維與基體之間的潤濕性，形成一個力學上的微緩沖區，保護了玻纖表面的同時還大大增強了玻璃與樹脂界面的黏結,防止水分或其他雜質的侵入,減少甚至消除弱界面層,有效地傳遞應力，提高了界面之間的黏結力，能顯著提高復合材料的綜合性能;同時,使用表面化學處理劑的玻璃纖維增強復合材料比未使用處理劑的長期耐候性、耐化學腐蝕性、耐水性均有大大改善, 機械強度成倍提高,耐熱性和電性能也有很大的改善。

 

偶聯劑的種類很多，主要有硅烷偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑和鈦酸酯偶聯劑等，不同的偶聯劑對復合材料力學性能有不同的影響。硅烷偶聯劑含有兩種不同的化學官能團，-端親無機物，另一端親有機物。無機端能水解生成硅醇,與表面帶有羥基的玻璃纖維表面通過氫鍵相連;有機端則可與各種有機官能團生成穩定共價鍵,從而起到偶聯效果。硅烷偶聯劑的處理機理是先使有機硅氧烷水解生成硅醇，然后與玻纖表面的羥基反應,生成穩定的Si- 0- Si鍵結構。硅烷偶聯劑的使用雖然降低了玻璃纖維的表面自由能，而纖維的表面自由能又是影響其浸潤、吸附和黏結等性能的重要參數,但玻纖表面產生與玻纖有化學鍵合的活性官能團,這些官能團可與基體樹脂有很好的物理或化學結合,能提高材料中纖維與基體的界面黏結強度。利用硅烷偶聯劑對某些材料引入特定功能性基團,可以改進材料的表面性質，獲得防靜電、防霉、防滲透性、耐酸堿性等。研究表明,用偶聯劑處理玻璃纖維可以提高含玻璃纖維的復合材料的電氣性和機械強度、穩定性以及耐潮性。

 

目前，以硅烷偶聯劑處理為基礎的方法主要有兩種: 一是采用浸潤劑對玻璃纖維直接浸潤，浸潤劑中除了含有偶聯劑以外，還有聚合物成膜劑。一般選用與基體相容性好的聚合物成膜劑，可有效地提高界面黏結強度;二是對玻璃纖維表面進行接枝,先對玻璃纖維表面進行偶聯劑處理,然后引入過氧化物、功能化聚丙烯或者柔性橡膠層,該法具有很好的應用價值。然而,硅烷偶聯劑在實際使用中，易于自縮聚成硅氧烷低聚物，導致其利用率低，-般起到偶聯作用的偶聯劑只占偶聯劑總量的10% ~ 20% ,且此與玻璃纖維表面的有效化學鍵還極易水解,還需要提高硅烷偶聯劑與玻璃纖維表面的鍵接效率。

 

鋁酸酯偶聯劑具有處理方法多樣化、偶聯反應快、使用范圍廣、處理效果好、分解溫度高、價格性能比好等優點而被廣泛應用。鋁酸酯偶聯劑在改善制品的物理性能，如提高沖擊強度和熱變形溫度方面，豪不遜于其他的偶聯劑。此外,除單獨使用硅烷偶聯劑作為表面處理劑外,將偶聯劑與其他助劑一起使用，能夠提高硅烷偶聯劑的處理效果。