为了有效分散填料，首先了解分散剂和偶联剂非常重要。了解这些添加剂如何在填料/聚合物表面发挥作用，以及为配方改善性能和成本提供哪些好处。

为什么需要分散剂和偶联剂？

一方面，分散剂用于润湿、稳定和增加颜料和其他填料的负载。另一方面，偶联剂用于在两个原本不粘合且不相容的表面之间提供稳定的结合。添加这些添加剂会导致：

提高所用填料与聚合物基质之间的相互作用水平

提高了最终产品的均匀性和储存稳定性

复合材料强度更高，使用寿命更长

较低的粘度/改善聚合物流动，以提高生产率，即更好的模具填充、更薄壁的零件（图1）

冲击强度增加

高屈服强度和断裂伸长率

提高光泽度和表面光洁度等美学效果

填料表面堵塞，无法从聚合物中吸收其他添加剂

这些增强的性能使塑料材料适合于以下几种用途:包装、消费类电器、电子元件、汽车、航空航天。

分散剂和偶联剂-作用机理

通过具有至少双功能特性的试剂促进聚合物对填料表面的粘附。在这里，一个基团粘附到聚合物的表面，另一个基团提供对聚合物的粘附力。这有效地防止了填料颗粒的絮凝。

而偶联剂的结构特点：锚定基团 (A) 必须与填料表面化学键合，以及缓冲剂组 (B) 可分离颗粒，从而阻止填料颗粒粘在一起。

而偶联剂的结构特点：锚固组（A）缓冲器/桥组 (B) 偶联剂

偶联剂具有双功能性,通过A-B-C结构有效地固定化填料和聚合物链。它们本质上是短链碳氢化合物分子,其末端与聚合物相容或相互反应,而另一端能够与纤维或填料发生反应。

分散剂仅与填料表面牢固结合，而偶联剂则与填料和周围的聚合物基质牢固结合通常，纤维或粉末在掺入聚合物之前用偶联剂处理，并涂有化学结合剂的表面层。

分散剂优化了填料在化合物中的分布。在分散过程中，这些添加剂有助于覆盖聚集体和初级颗粒的新形成表面。因此，它们避免了颗粒的聚集。

分散剂的类型与偶联剂的类型相似，因为在这两种情况下，将添加剂粘合到填料表面所需的化学物质是相同的。

没有适用于所有填料-聚合物体系的通用分散剂或偶联剂。有些是最普遍的应用，而有些则是非常具体的。

在填充热塑性塑料、橡胶或热固性配方中使用硅烷分散剂会带来许多好处，最终转化为更容易的加工和/或更好的产品性能……

那里：R是一个有机官能团，使偶联剂能够与有机树脂和聚合物结合

X是可水解基团，通常为烷氧基、酰氧基、胺或氯

硅烷偶联剂是一种将填料表面与聚合物基质结合的中间体。水解后，形成反应性硅烷醇基团，该基团可以与其他硅烷醇基团缩合，例如二氧化硅、硅质和其他填料（表面有羟基）表面的硅烷醇基团形成硅氧烷键。

这一特性使这些偶联剂适用于提高复合材料的机械强度和硬度，增强树脂的粘附性和表面改性。

在有机金属偶联剂家族中，钛酸酯比锆酸酯和铝酸酯更受欢迎。

聚合物分散剂和偶联剂

聚合物分散剂，也称为超分散剂，是一种旨在提供更高水平性能的聚合物材料。它们通常具有较高的分子量，这意味着它们可能包含多个锚定基团和稳定链。它们可以定制以适应更广泛的颜料或填料以及不同的介质。

更高品质——高色彩强度 

提高灵活性

提高生产率并改善加工条件

一流的填料分散剂

有许多不同类型的填料可用，每种填料都需要不同的分散剂和偶联剂。这些填充剂包括：

炭黑、天然和沉淀碳酸钙、沉淀二氧化硅、氢氧化铝、滑石、高岭土和……还有更多