硅烷偶聯(lián)劑是一類(lèi)在分子中同時(shí)含有兩種不同化學(xué)性質(zhì)基團(tuán)的有機(jī)硅化合物，其經(jīng)典產(chǎn)物可用通式Y(jié)SiX3表示。式中，Y為非水解基團(tuán)，X為可水解基團(tuán)。由于這一特殊結(jié)構(gòu)，硅烷偶聯(lián)劑會(huì)在無(wú)機(jī)材料（如玻璃、金屬或礦物）和有機(jī)材料（如有機(jī)聚合物、涂料或粘合劑）的界面起作用，結(jié)合或偶聯(lián)兩種截然不同材料。有增強(qiáng)有機(jī)物與無(wú)機(jī)化合物之間的親和力作用，并可強(qiáng)化提高復(fù)合材料的物理化學(xué)性能,如強(qiáng)度、韌性、電性能、耐水、耐腐蝕性。

什么是硅烷偶聯(lián)劑？

硅烷偶聯(lián)劑是一類(lèi)在分子中同時(shí)含有兩種不同化學(xué)性質(zhì)基團(tuán)的有機(jī)硅化合物，其經(jīng)典產(chǎn)物可用通式Y(jié)SiX3表示。式中，Y為非水解基團(tuán)，X為可水解基團(tuán)。由于這一特殊結(jié)構(gòu)，硅烷偶聯(lián)劑會(huì)在無(wú)機(jī)材料（如玻璃、金屬或礦物）和有機(jī)材料（如有機(jī)聚合物、涂料或粘合劑）的界面起作用，結(jié)合或偶聯(lián)兩種截然不同材料。有增強(qiáng)有機(jī)物與無(wú)機(jī)化合物之間的親和力作用，并可強(qiáng)化提高復(fù)合材料的物理化學(xué)性能,如強(qiáng)度、韌性、電性能、耐水、耐腐蝕性。

使用玻璃纖維或礦物增強(qiáng)有機(jī)聚合物時(shí)，聚合物和無(wú)機(jī)材料之間的界面或界面相涉及許多物理和化學(xué)因素之間復(fù)雜交叉作用。這些因素和粘合力、物理強(qiáng)度、膨脹系數(shù)、濃度梯度和產(chǎn)品性能保持力相關(guān)。影響粘合的重要破壞力量就是水分遷移到無(wú)機(jī)增強(qiáng)的親水表面。水分侵蝕界面，破壞了粘接。

“真正”的偶聯(lián)劑在無(wú)機(jī)和有機(jī)材料的界面可以形成耐水鍵結(jié)。硅烷偶聯(lián)劑具有獨(dú)特的化學(xué)和物理性能，不但增強(qiáng)了結(jié)合強(qiáng)度，更重要的是，防止了在復(fù)合材料老化和使用過(guò)程中在界面上的鍵結(jié)解體。偶聯(lián)劑賦予了兩個(gè)相異、難以結(jié)合表面之間的穩(wěn)定結(jié)合。

在復(fù)合材料中，選擇合適的硅烷可以使復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度提高40%以上。硅烷偶聯(lián)劑也增強(qiáng)了涂層和粘合劑之間的結(jié)合強(qiáng)度，同時(shí)增強(qiáng)了對(duì)濕度和其他惡性環(huán)境條件的抵抗力。

硅烷偶聯(lián)劑可提供的其他優(yōu)勢(shì)包括：

1、更好的浸濕無(wú)機(jī)材料

2、復(fù)合時(shí)具有更低的粘度

3、更光滑的復(fù)合材料表面

4、降低無(wú)機(jī)材料對(duì)熱固復(fù)合材料催化劑的抑制作用

5、更清晰透明的增強(qiáng)塑料

使用硅烷偶聯(lián)劑的涂料有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、抗腐蝕性

2、改善粘合性

3、提高流變性

4、提高染料和填料的分散性

5、抗紫外線

6、防水和耐化學(xué)品

合成的人造橡膠和樹(shù)脂質(zhì)的涂料在親水的硅酸鹽的和金屬性的表面上通常會(huì)遇到粘著問(wèn)題，尤其在高潮度、水中或鹽漬中，涂料的保護(hù)作用是依靠基材表面的附著力促進(jìn)劑達(dá)到，無(wú)論被作為一種涂料添加劑或是底漆，硅烷偶聯(lián)劑都可改善涂料性能。

應(yīng)用領(lǐng)域

1.玻纖復(fù)合材料

使用硅烷偶聯(lián)劑，玻璃纖維將獲得下列益處：

1、從熱極到冷極循環(huán)測(cè)試性能提高；

2、玻璃纖維的浸潤(rùn)性能、電學(xué)性能提高；

3、纖維原絲集束性、防護(hù)和處理性能提高。

玻璃纖維極大地增加復(fù)合材料的物理強(qiáng)度，甚至達(dá)到與金屬匹敵的效果。所有的玻璃纖維增強(qiáng)材料生產(chǎn)商都使用經(jīng)處理產(chǎn)品，來(lái)達(dá)到良好的產(chǎn)品性能，偶聯(lián)劑仍是首選。硅烷偶聯(lián)劑最常用于玻璃纖維復(fù)合材料的處理，且是玻璃纖維增強(qiáng)聚合物的關(guān)鍵成份。

2.電線電纜

乙烯基硅烷從二十世紀(jì)七十年代年開(kāi)始用于交聯(lián)聚乙烯均聚物及其共聚物，交聯(lián)聚乙烯用作電線電纜絕緣材料和護(hù)套，適用于高耐溫性。該技術(shù)也應(yīng)用在制造熱水管道材料，可以長(zhǎng)時(shí)間的耐高溫。

3.密封膠

硅烷偶聯(lián)劑廣泛用于改進(jìn)密封膠的密封性，以及提高對(duì)無(wú)機(jī)材料如金屬、玻璃和石材的粘合性。密封膠是基于有填料的可固化的彈性體，具有防水、防空氣和化學(xué)品滲透的雙重功能，在某些情況下也可用做粘合劑。它們?cè)诤娇蘸教?、汽?chē)和建筑業(yè)的應(yīng)用取決于它們和金屬、玻璃、混凝土和其他表面形成持久鍵合能力，這種鍵合可以耐熱、抗紫外線、耐潮氣和水。

4.橡塑、彈性體

隨著市場(chǎng)對(duì)制造黑色以外的多種顏色人造橡膠的需要增長(zhǎng)，且要求其具備與含碳黑配方相類(lèi)似的機(jī)械性能，硅烷偶聯(lián)劑勿庸質(zhì)疑地在使無(wú)機(jī)填料和有機(jī)彈性體有效結(jié)合中扮演重要角色。

硅烷偶聯(lián)劑和無(wú)機(jī)填料提供下列優(yōu)點(diǎn)：

1、抗磨損

2、復(fù)合物更有效結(jié)合

3、改善流變控制

4、減少輪胎滾動(dòng)阻力

5、提高韌性

6、改善在潮濕條件下的電學(xué)性能

5.建材防水

使用硅烷偶聯(lián)劑改性的憎水劑在混凝土防護(hù)中有以下作用：

1、有效減少氯離子通過(guò)混凝土毛細(xì)孔的滲透，防止內(nèi)部鋼筋腐蝕；

2、大大降低混凝土吸水率，防止混凝土腐蝕、風(fēng)化、滋生微生物；

3、有效防止混凝土凍融破壞；

4、優(yōu)異的滲透能力和透氣性-可呼吸性實(shí)現(xiàn)混凝土內(nèi)外的物質(zhì)交換，防止內(nèi)外壓差；

5、優(yōu)異的耐堿性可用于新混凝土和高堿性基材。

6.紡織化學(xué)品（有機(jī)硅整理劑）

硅烷偶聯(lián)劑可用于硅油、有機(jī)硅乳液的合成，為織物提供舒適度、柔軟性、爽滑性能。使用聯(lián)硅有機(jī)硅改性的硅油劑有機(jī)硅整理劑具有以下優(yōu)點(diǎn):

1、使織物具有一種柔和美觀的感覺(jué)或“手感” 具有較低的泛黃性；

2、改善撕裂強(qiáng)度和耐久性；

3、根據(jù)配方設(shè)計(jì)，來(lái)增強(qiáng)防水性（疏水性）或改善吸水性（親水性）；

4、改善彈性恢復(fù)，抗褶皺性和抗磨損性；

5、降低縮水程度；

6、改善伸縮性。