اثر تغییر سطحی قابل توجه عوامل جفت کننده آلومینات در سیستم های مواد مرکب از ساختار مولکولی منحصر به فرد و اساس عملکردی فیزیکوشیمیایی مربوطه آنها ناشی می شود. این عناصر در مجموع پایه های نظری و عملی برای ایجاد یک پل کارآمد بین پرکننده های معدنی و ماتریس های آلی را تشکیل می دهند.
در سطح مولکولی، عوامل جفتکننده آلومینات در اطراف اتمهای آلومینیوم متمرکز شدهاند، گروههای عاملی قطبی و گروههای آلکیل زنجیره بلند غیرقطبی را از طریق پیوندهای اکسیژنی به هم متصل میکنند و ساختاری آمفیفیلیک با خواص میل ترکیبی غیرآلی و آلی تشکیل میدهند. انتهای قطبی معمولاً حاوی گروههای کربوکسیل، استر یا فسفات است که میتوانند با گروههای هیدروکسیل، اکسیدهای فلزی، یا یونهای فلزی در معرض سطح روی سطح پرکنندههای معدنی، پیوند یونی یا شدیداً هیدروژنی برقرار کنند و به جذب سطحی قوی دست یابند. زنجیرههای بلند غیر قطبی عمدتاً بخشهای پلیمری آلیفاتیک یا اصلاحشده هستند، که میتوانند به اعماق زنجیرههای پلیمری آلی نفوذ کنند و از طریق نیروهای واندروالس و درهمتنیدگی زنجیره به سازگاری دست یابند، در نتیجه کشش سطحی را کاهش داده و جداسازی فاز را مهار میکنند.
از نظر مکانیسمهای سطحی، عوامل جفتکننده آلومینات در حین پردازش در ناحیه سطحی بین پرکننده و ماتریس انباشته میشوند و جهت تشکیل «پلهای مولکولی» با یک سر متصل به پرکننده و دیگری در ماتریس ادغام میشوند. این اثر پل زدن نه تنها پراکندگی پرکننده را در ماتریس بهبود می بخشد، بلکه به طور قابل توجهی استحکام پیوند سطحی را افزایش می دهد، اجازه می دهد تنش به طور موثر بین دو فاز منتقل شود، عیوب و شروع ترک را کاهش می دهد و در نتیجه خواص مکانیکی و پایداری ابعادی ماده کامپوزیت را بهبود می بخشد.
علاوه بر این، پیوندهای اکسیژن پل زدن عوامل جفت کننده آلومینات به مولکول ها ثبات حرارتی و قابلیت تنظیم فضایی خاصی را می بخشد و آنها را قادر می سازد تا یکپارچگی ساختاری و اثربخشی عملکردی را در طول پردازش در دمای بالا و در محیط های شیمیایی مختلف حفظ کنند. برخی از ساختارها دارای گروههای عاملی واکنشی هستند که آنها را قادر میسازد تا در واکنشهای پلیمریزاسیون یا پیوند متقابل{2} در سطح مشترک شرکت کنند و پیوندهای کووالانسی را با ماتریس تشکیل دهند که یکپارچگی سطحی را بیشتر میکند.
بنابراین، اساس عملکردی عوامل جفت کننده آلومینات در طراحی ساختار مولکولی آنها، تنوع برهمکنش های سطحی آنها و قابلیت کنترل سازگاری آنها نهفته است. این ویژگی ها پشتیبانی نظری محکم و تضمین فنی قابل اعتمادی را برای کاربرد گسترده آنها در زمینه های مختلف مانند پلاستیک، لاستیک و پوشش ها فراهم می کند.
