随着全球“碳中和”战略的深入推进，新能源汽车（NEV）产业迎来爆发式增长。在提升续航里程、降低能耗的刚性需求驱动下，车辆轻量化已成为核心技术路径之一。多材料复合结构（如工程塑料/金属、热塑性复合材料/弹性体等）因其高比强度、高比模量及可设计性强等优势，被广泛应用于电池包壳体、电驱系统组件及内外饰件中。然而，异质材料间的界面相容性差导致的层间剥离、应力集中和耐久性下降等问题，严重制约其工程化应用。在此背景下，相容剂作为调控多相体系界面结构与性能的核心功能材料，正发挥着不可替代的作用。

一、相容剂的作用机制与分类

相容剂是一类能降低不相容聚合物或无机-有机两相间界面张力、促进分散并增强界面粘接的功能性高分子助剂。其作用机理主要基于“锚固-缠结”模型：分子链中含有的极性基团或反应性官能团（如酐基、羧基、环氧基）可与一相材料表面发生物理吸附或化学反应，而长链非极性主链则与另一相基体发生链段缠结，从而构建稳定的桥接结构。

按作用方式划分，相容剂可分为三类：

1.非反应型相容剂：依靠分子链中极性差异实现两相润湿与稳定分散，常见于嵌段共聚物（如SBS、SEBS）；

2.反应型相容剂：含可参与化学反应的官能团，如马来酸酐接枝聚烯烃（MAH-g-PO）、缩水甘油醚接枝聚丙烯（GMA-g-PP），可在熔融共混过程中与氨基、羟基等发生接枝反应；

3.原位生成型相容剂：在加工过程中通过共单体反应在界面原位生成接枝或嵌段共聚物，实现动态相容。

二、新能源汽车轻量化背景下的应用需求

当前新能源汽车对结构件提出“高强度、低密度、耐高温、抗冲击、阻燃”等多重性能协同要求。典型技术路线包括：

●采用长玻纤增强热塑性复合材料（LFT）替代金属制备底盘支撑件；

●使用聚丙烯/碳酸钙/阻燃剂复合体系制造电池模组托盘；

●构建PC/ABS合金用于智能座舱结构件。

上述复合体系普遍存在无机填料与有机树脂、不同聚合物之间热力学不相容的问题。例如，在PP/LFT体系中，未改性聚丙烯与玻璃纤维界面结合力弱，导致冲击强度下降30%以上；而在PC/ABS体系中，因溶解度参数差异大，易发生宏观相分离，影响外观与力学性能。研究表明，添加2–5 wt%的MAH-g-PP或GMA-g-PP可使界面剪切强度提升40%以上，缺口冲击强度提高2倍，且有效抑制微裂纹扩展。

三、前沿技术进展与典型案例分析

1.高接枝率反应型相容剂的定向合成针对高温加工过程中的接枝效率低、副反应多等问题，国内研究团队开发出基于可控自由基聚合（ATRP）技术的梯度接枝MAH-g-PO材料，接枝率可达1.8 wt%，较传统熔融接枝提升60%，且分子量分布窄（Đ<1.5），显著改善其在尼龙6/聚烯烃共混体系中的分散稳定性。

2.纳米复合相容剂的协同增强效应将相容剂与纳米填料耦合，构建“界面-本体”协同改性体系。例如，在PP/滑石粉体系中引入马来酸酐接枝聚烯烃弹性体（POE-g-MAH），不仅提升填料分散性，还通过弹性体相实现增韧，使复合材料的弯曲模量提升25%的同时，-30℃低温冲击不断裂。

3.面向电池系统的耐电痕化相容技术电池包内部存在高电压、高湿热环境，对绝缘材料提出UL94 V-0阻燃与CTI（相对耐漏电起痕指数）>600V的要求。通过在阻燃聚烯烃体系中引入含磷-氮协同的反应型相容剂（如DOPO-GMA共接枝PP），既实现阻燃元素在界面富集，又增强ATH（氢氧化铝）填料与基体的结合，使复合材料在85℃/85%RH老化1000h后体积电阻率保持率仍达85%。

四、挑战与展望

尽管相容剂技术取得显著进展，但仍面临以下挑战：

●多重服役环境（高温、湿热、电压应力）下界面稳定性的长效评估体系尚未建立；

●高效、低添加量、环境友好型相容剂的产业化成本偏高；

●回收复合材料中相容剂的再活化机制尚不明确。

未来发展方向应聚焦于：

（1）发展智能响应型相容剂，实现界面结构在热/光刺激下的动态重构；

（2）结合机器学习方法，构建“分子结构-相容性能”构效关系模型，加速材料逆向设计；

（3）推动生物基可降解相容剂（如PLA-g-GMA）在临时工装与内饰件中的应用。