碳酸钙、滑石粉、硅灰石、高岭土、云母、石英粉、粘土矿粉等非金属矿粉体材料来源广，价格低廉，品种繁多，填充量大，是橡胶、塑料、胶粘剂等高分子材料工业中不可缺少的填料。但非金属矿物粉体填料自身亲水，使其与有机体相容性较差，应用时必须进行表面改性处理。
偶联剂是一种重要的表面改性剂，其分子中的一部分基团可与非金属矿物粉体表面的各种官能团反应，形成强有力的化学键合，另一部分基团可与有机高分子发生化学反应或物理包覆，从而将非金属矿物粉体与有机基体两种性质差异比较大的材料牢固地结合在一起。
铝酸酯偶联剂一般呈白色或淡黄色，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，而且使用的过程中不需要稀释，是一种对环境友好且性能高的偶联剂。铝酸酯偶联剂可提高填料的填充量，改善体系的流变性能，是有机-无机材料的桥梁，在非金属矿粉体改性中应用广泛。
1、铝酸酯偶联剂对碳酸钙粉体的改性
采用铝酸酯偶联剂对碳酸钙粉体进行表面改性，可使其获得优异的性能。（1）经铝酸酯联剂改性的活性碳酸钙具有吸油量少、吸湿性低、易分散性好、活性高等特点；（2）铝酸酯联剂的热稳定性好于钛酸酯偶联剂，基本上不影响原碳酸钙粉体的白度；（3）经铝酸酯偶联剂改性后的活性碳酸钙，可泛适用于填充PVC、PE、PP和PS等塑料，不仅提高加工性能和物理性能，还可提高碳酸钙的填充最，降低成本。
表1 铝酸酯偶联剂在碳酸钙中的适用情况
| 碳酸钙的类型 |
铝酸酯用量 |
适用范围 |
| 轻质碳酸钙 |
1% |
天然橡胶 |
| 0.45% |
ABS、PVC |
| 0.8-1.2% |
PVC |
| 0.3% |
| 0.45% |
| 0.55% |
| 重质碳酸钙 |
0.3-1.2% |
PE |
| 0.75% |
目前铝酸酯偶联剂在碳酸钙中的应用研究最多的是对轻质碳酸钙的改性，其次是重质碳酸钙和纳米碳酸钙粉体改性。
2、铝酸酯偶联剂对滑石粉的改性
采用铝酸酯偶联剂对滑石粉进行表面改性，可提高滑石粉与高聚物的紧密结合性，改善其分散性、热性能和流变性能。滑石粉填充PP、PE等高聚物基复合材料时，一般选用铝酸酯偶联剂进行表面活化处理。
表2 铝酸酯偶联剂在滑石粉中的适用情况
| 铝酸酯用量 |
适用范围 |
| 0.75% |
橡胶 |
| 0.6% |
塑料ABS |
| 1.6% |
PP |
| 0.5-1.0% |
ABS树脂 |
3、铝酸酯偶联剂对高岭土粉体的改性
高岭土是塑料、橡胶等工业的主要填料，采用铝酸酯偶联剂改性后的高岭土有明显的降粘效果，表面极性变小，吸水率和吸油值降低，同时不影响高岭土原有的白度。
4、铝酸酯偶联剂对硅灰石粉体的改性
采用铝酸酯偶联剂改性硅灰石粉，可降低硅灰石粉的粘性、吸油量及吸水率降低，在一定温度下改性对硅灰石粉原有的白度没有影响。
5、铝酸酯和其它偶联剂复合对非金属矿粉体的改性
随着复合材料的发展，铝酸酯与其它偶联剂复合改性也逐渐应用于非金属矿粉体的改性。
研究结果表明：采用铝酸酯偶联剂及硅烷偶联剂对非金属矿粉体进行复合改性，可解决单一使用硅烷时体系内与聚合物大分子链缠绕的基团少的问题，且在硅烷用量降低时，填充体系的力学性能和加工性能不受影响。
6、铝酸酯偶联剂的用量
铝酸酯偶联剂的用量一般为无机粉体的1.0-1.5%（质量比），适用于各种无机填料（如碳酸钙、硅灰石粉、滑石粉、高岭土、膨润土、叶蜡石粉、石膏粉、粉煤灰、海泡石、氧化铝等），无机阻燃剂（如氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、三氧化锑等）和颜料（如氧化铁红、锌钡白、钛白粉、氧化锌、立德粉等）的表面活化改性。
表3 铝酸酯偶联剂的用量
| 项目 |
用量 |
| PVC、PE、PP、PU和PS普通填充母料 |
08-1.0% |
| 活性轻、 重质碳酸钙 |
1.0-1.2% |
| 超细活性碳酸钙 |
1.2-1.5% |
| 碳黑、颜料、石墨、氢氧化镁等高比表面类活化 |
1.5-2.5% |
铝酸酯在常温下多呈现软腊状或固态，不利于均匀分散，确定其最佳活化工艺是充分发挥偶联剂活化效率的关键。因此，对活化工艺的研究也是铝酸酯偶联剂在非金属矿粉体中广泛使用的一个值得要重视的问题。
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