對于復(fù)合材料來說，顆粒與樹脂之間的界面往往是應(yīng)力集中點和微裂紋發(fā)起點，為了進一步改善界面，新型硅烷偶聯(lián)劑，提高材料整體性能，需要采用偶聯(lián)劑對其表面進行改性。偶聯(lián)劑種類繁多，硅烷偶聯(lián)劑正是其中之一。

硅烷偶聯(lián)劑（簡稱“SCA”或“硅烷”）是能同時與極性物質(zhì)和非極性物質(zhì)產(chǎn)生一定結(jié)合力，把兩種性質(zhì)完全不同的材料連接在一起的化合物硅，其通式可表示為R-SiX3。身為偶聯(lián)劑中被應(yīng)用得早、廣泛的一員，硅烷偶聯(lián)劑發(fā)展至今已有近70年的歷史，幾乎可以與任何一種材料交聯(lián)，包括熱固性材料、熱塑性材料、橡膠及無機材料等，因此應(yīng)用十分廣泛。

但隨著現(xiàn)代復(fù)合材料研究的不斷發(fā)展，對硅烷偶聯(lián)劑性能要求越來越高，不同功能、不同要求的新產(chǎn)品被陸續(xù)被研制和開發(fā)出來。其新型多功能硅烷便是其中一員，具有如下優(yōu)勢：

①新型硅烷偶聯(lián)劑和無機填料的表面包覆率更高；

②和有機樹脂的相容性更廣；

③新型硅烷偶聯(lián)劑功能特點更明顯；

④填料添加量更大，使下游客戶的生產(chǎn)成本降低更明顯。

硅烷作用的機理和功能

當有機材料和無機材料共混時，有機硅在兩種材料表面顯示出親和力。有機硅的這種雙向功能，被稱為硅烷分子的雙向反應(yīng)。硅烷通過化學作用，在有機物和無機物兩種材料的縫隙間搭起了橋梁。由于硅烷的作用，兩種材料形成了持久的化學粘接，因此提高了礦物復(fù)合材料的耐久性能。當有許多其它材料共混時，硅烷被稱為偶聯(lián)劑，是具用雙向反應(yīng)的材料，在不同材料間搭起橋梁。

是一類分子中同時含有兩種不同化學性質(zhì)的有機硅化合物，用以改善聚合物與無機物實際粘接強度。這既可能是指真正粘接力的提高，也可能是指浸潤性、流變性和其它操作性能的改進。偶聯(lián)劑還可能對界面區(qū)域產(chǎn)生改性作用，新型硅烷偶聯(lián)劑以增強有機相與無機相的邊界層。

因此，硅烷偶聯(lián)劑廣泛運用于膠黏劑、涂料和油墨、橡膠、鑄造、玻璃纖維、電纜、紡織、塑料、填料、表面處理等行業(yè)。

新型硅烷偶聯(lián)劑其經(jīng)典產(chǎn)物可用通式XSiR3表示。

式中，X為非水解基團，包括鏈烯基（主要為Vi）以及末端帶有Cl、NH2等官能團的烴基，即碳官能基；R為可水解基團，包括OMe、OEt等。

X中所帶的官能團容易和有機聚合物中的官能團，如OH、NH2、COOH等反應(yīng)，從而使硅烷和有機聚合物連接；能團水解時，則Si-R轉(zhuǎn)化成Si-OH，并副生HR，如MeOH、EtOH等。而Si-OH既可與其他分子中的Si-OH或被處理基材表面的Si-OH發(fā)生縮合脫水反應(yīng)形成Si-O-Si鍵結(jié)合，甚至還可與某些氧化物反應(yīng)，生成穩(wěn)定的Si-O鍵合，從而使硅烷得以和無機物或金屬連接。

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