鈦酸酯偶聯劑四價元素是最好的分子建筑者，例如四價碳——構成了生命的基礎。同樣鈦化學表明，四價鈦可以使化學家們合成出各種分子類型的鈦酸酯作為偶聯劑，它們除了能為不同的填充劑和聚合物體系提供良好的偶聯作用外，還顯示其它各種功能。

　　 鈦酸酯偶聯劑的分子可以劃分為六個功能區，它們在偶聯機制中分別發揮各自的作用。 

六個功能區如下圖所示： 

功能區① （ R O ）m----起無機物與鈦偶聯。

　　鈦酸酯偶聯劑通過它的烷氧基直接和填料或顏料表面所吸附的微量羧基進行化學作用而偶聯。
由于功能區①基團的差異開發了不同類型偶聯劑，每種類型對填料表面的含水量有選擇性，其機理參見“各類型特點”。

功能區②—（—O…）--具有酯基轉移和交聯功能。

　　該區可與帶羧基的聚合物發生酯交換反應，或與環氧樹脂中的羧基進行酯化反應，使填充劑、鈦酸酯和聚合物三者交聯。
酯交換反應的活性受以下幾個因素支配：

　　1、鈦酸酯分子與無機物偶聯部份的化學結構；

　　2、功能區③上的OX基團的化學結構；

　　3、有機聚合物的化學結構；

　　4、其它助劑和酯類增塑劑的化學性質。

　　鈦酸酯在聚烯烴之類的熱塑性聚合物中不發生交   換反應。但在聚酯、環氧樹脂中或者在加有酯類增塑劑的軟質聚氯乙烯塑料中，酯交換反應卻有很大影響。
酯交換反應的活性太高會造成不良后果，例如像KR-9S   那樣的鈦酸酯，當加入到聚合物中后，能迅速發生酯交換反應，初期粘度急劇升高，使填充量大大下降。而象KR-12那樣的鈦酸酯，酯交換反應的活性低，沒有初期粘度效應，但酯交換反應可隨著時間逐漸進行，這樣不但初期的分散性良好，而且填充量可大為增加。
在涂料中可利用鈦酸酯偶聯劑的酯交換機制來交聯固化飽和聚酯和醇酸樹脂。由于酯交換作用可以表現觸變性，因此有較高酯交換活力的KR-9S具有觸變性效應。TTS也有一定程度的酯交換能力。

功能區③ OX---連接鈦中心的基團。

　　這一部位的OX基團隨基結構不同，對鈦酸酯的性能有不同影響。例如羧基可增加與半極性材料的相溶性；磺酸基具有觸變性；砜基可增加酯交換活性；磷酸酯基可提高阻燃性、聚氯乙烯的軟化性；焦磷酸酯基可吸收水份，改進硬質聚氯乙烯的沖擊強度；亞磷酸酯基可提高抗氧性，降低聚酯或環氧樹脂中的粘度等。 

功能區④ R---熱塑性聚合物的長鏈糾纏基團。

　　由于存在大量長鏈的碳原子數，提高了和高分子體系的相溶性，引起無機界面上表面能的變化，具有柔韌性及應力轉移的功能，產生自潤滑作用，導致粘度大副度下降，改善加工工藝，增加制品的延伸率和撕裂強度，提高沖擊性能。如果R為芳香基，可提高鈦酸酯與芳烴聚合物的相溶性。

功能區⑤ Y---熱固性聚合物的反應基團。

　　當它們連接在鈦的有機骨架上，就能使偶聯劑和有機材料進行化學反應而連接起來，例如雙鍵能和不飽和材料進行交聯固化，氨基能和環氧樹脂交聯等。 

功能區⑥ n ---熱塑性和熱固性聚合物的多功能性非水解基團。 

　　通過調節n 值，可以調整偶聯劑與聚合物的反應性，纏繞性、阻燃性、水解穩定性及對無機物表面的柔順化作用等。

　　從上述六個功能區的作用，可以看出：鈦酸酯偶聯劑具有很大的靈活性和多功能性。它本身既是偶聯劑，也可以是分散劑、濕潤劑、粘合劑、交聯劑、催化劑等，還可兼有防銹、抗氧化、阻燃等多功能，因此應用范圍很廣，勝過了其它偶聯劑。