偶聯(lián)劑和表面活性劑在分子結(jié)構(gòu)和應(yīng)用性能方面有些相似，但也有差別。二者都是由親水和疏水兩種基團(tuán)組成。表面活性劑通過(guò)分子中親水基團(tuán)定向吸附在無(wú)機(jī)顏、填料表面形成單分子層，鈦1酸異丙酯這是一種物理吸附現(xiàn)象，從而提高顏填料在基料中的分散性和潤(rùn)濕性，因此僅是物理吸附，所以表面活性劑有遷移現(xiàn)象影響光澤，外觀和附著力。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。

　　偶聯(lián)劑和表面活性劑的區(qū)別：

　　在涂料制造過(guò)程中，需要將屬于親水的極性物質(zhì)顏、填料分散到屬于疏水的非極性物質(zhì)有機(jī)基料中去。為了增加無(wú)機(jī)物與有機(jī)高分子之間的親合性，一·般要用偶聯(lián)劑或其它表面活性劑等處理無(wú)機(jī)物的表面，使它由親水變?yōu)槭杷?，從而促進(jìn)無(wú)機(jī)物和有機(jī)物之間的界面結(jié)合。大多數(shù)無(wú)機(jī)填料屬親水性，與聚合物難以相容，如果不經(jīng)過(guò)偶聯(lián)處理它們會(huì)造成相間分離。

　　偶聯(lián)劑是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)和無(wú)機(jī)顏填料表面進(jìn)行偶聯(lián)結(jié)合并和高分子基料進(jìn)行交聯(lián)，把兩種不同性質(zhì)的物質(zhì)結(jié)合起來(lái)，起橋梁作用，從結(jié)合強(qiáng)度，提高顏、填料在基料中的分散程序以及降低界面自由能的幅度，偶聯(lián)劑都大大勝過(guò)表面活性劑。

硅烷偶聯(lián)劑應(yīng)用研究

硅烷偶聯(lián)劑在新材料中的應(yīng)用研究

硅烷偶聯(lián)劑的應(yīng)用面極廣，可以處理有機(jī)材料，也可以處理無(wú)機(jī)材料，通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑的處理后材料的某些性能會(huì)得到顯著提高。以下介紹幾種硅烷偶聯(lián)劑的在新材料中的具體應(yīng)用研究。

在光材料中的應(yīng)用

西安交大重點(diǎn)研究了硅烷偶聯(lián)劑對(duì)太陽(yáng)電池鋁漿性能的影響及分析，當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑為2.5%時(shí)，有機(jī)載體的表面張力可從約30 mN/m 降低至25.69 mN/m，提高了鋁1粉顆粒之間以及鋁膜與硅片之間的黏附作用，從而減少劃痕和灰化，進(jìn)而可使鋁電極的接觸電阻由0.60 Ω 降低至0.19 Ω。應(yīng)用于塑料體系，是填料得到活化，從而大幅度提高填充量，減少樹(shù)脂用量，降低制品成本，提高抗沖強(qiáng)度，抗張強(qiáng)度，同時(shí)改善綜合加工性能。

有學(xué)者將目光對(duì)準(zhǔn)了玻璃的發(fā)光性能，這種玻璃是硅烷偶聯(lián)劑改性的芪3 摻雜鉛-錫-氟磷酸鹽的玻璃。將含有芪3的改性SnF2粉末摻入低熔點(diǎn)鉛錫氟磷酸鹽玻璃，獲得了芪3摻雜的有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化玻璃，這種玻璃有更好的投射性和均勻性。

在納米級(jí)材料及復(fù)合材料中的應(yīng)用

復(fù)合材料由于其優(yōu)異的性能，越來(lái)越受到大家的青睞，但是復(fù)合材料的固有缺點(diǎn)不能消除，通過(guò)利用硅烷偶聯(lián)劑的加入可以制備性能更佳的復(fù)合材料。納米材料中加入偶聯(lián)劑后就像增強(qiáng)體一樣，可以顯著提高材料性能。

用硅酸鈉制備納米SiO2乳液，用氯化銨控制粒徑大小,然后與天然膠乳共混共沉制備出SiO2/NR復(fù)合材料。經(jīng)過(guò)硅烷偶聯(lián)劑處理的納米SiO2 在復(fù)合材料中分散均勻，力學(xué)性能較好。除了無(wú)機(jī)復(fù)合材料，在納米氧化鋅制備中也加入了硅烷偶聯(lián)劑，采用的硅烷偶聯(lián)劑有KH550、KH 560、KH 570對(duì)納米ZnO進(jìn)行了改性，研究表明硅烷偶聯(lián)劑KH570改性效果較好，改性后納米ZnO 粉體表面包覆了KH 570，晶型沒(méi)有發(fā)生明顯改變但分散性變好。南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院碩士生則是進(jìn)行了不同偶聯(lián)劑和粘結(jié)劑對(duì)烤瓷瓷面與金屬托槽抗剪切強(qiáng)度影響的體外研究，能有效增加烤瓷瓷面和金屬托槽之間的抗剪切強(qiáng)度，單組份硅烷偶聯(lián)劑和雙組份硅烷偶聯(lián)劑作用沒(méi)有顯著性差異。

除了制備納米級(jí)的材料的研究，在復(fù)合材料中也有應(yīng)用，如偶聯(lián)劑在復(fù)合水泥砂漿中應(yīng)用研究，研究結(jié)果表明，0.5%-1%硅烷偶聯(lián)劑的水溶液能較大幅度地提高多種復(fù)合水泥砂漿的抗折強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，且能提高普通水泥砂漿和聚合物改性水泥砂漿的稠度，但會(huì)使其分層度略有增大。又如采用硅烷偶聯(lián)劑KH-550對(duì)廢環(huán)氧模塑料粉(廢EMC粉)進(jìn)行表面改性并制備了相應(yīng)的改性廢EMC粉/PVC復(fù)合材料，提高了拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度，而且也大大改善了廢EMC 粉和PVC之間的相容性，提高了界面結(jié)合強(qiáng)度。玻璃試樣用蒸餾水清洗后于50℃,1ｈ烘干,然后以不同濃度的偶聯(lián)劑溶液浸30ｍｉｎ,偶聯(lián)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0。

硅烷偶聯(lián)劑的應(yīng)用領(lǐng)域

哪些行業(yè)會(huì)用到硅烷偶聯(lián)劑？

涂料、油墨

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。

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)劑仍是首要選擇。硅烷偶聯(lián)劑于玻璃纖維復(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。

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。

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。

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

偶聯(lián)劑也稱表面處理劑

偶聯(lián)劑也稱表面處理劑，實(shí)際上是一種增加無(wú)機(jī)填料與有機(jī)聚合物之間親和力的有機(jī)物質(zhì)。大多數(shù)無(wú)機(jī)填料屬親水性，與聚合物難以相 容，如果不經(jīng)過(guò)偶聯(lián)處理它們會(huì)造成相間分離。但是經(jīng)過(guò)各種偶聯(lián)處理后能使填料表面的親水性變成親有機(jī)物性，偶聯(lián)劑在填料和聚合物之 間通過(guò)物理的和化學(xué)的作用使它們緊密相連從而達(dá)到良好的機(jī)械強(qiáng)度。首先,硅烷偶聯(lián)劑的粘度及表面張力低,潤(rùn)濕能力較高,對(duì)于陶瓷、金屬等表面的接觸角很小,可在其表面迅速鋪展開(kāi),使無(wú)機(jī)材料表面被硅烷偶聯(lián)劑濕潤(rùn)。

偶聯(lián)劑能夠提高耐久性，主要是因?yàn)橐韵聨讉€(gè)方面：

①粘接界面形成化學(xué)鍵或氫鍵結(jié)合，使界面變得更牢固、更穩(wěn)定。

②改變了環(huán)氧樹(shù)脂與填料的結(jié)合性能，使膠層內(nèi)聚強(qiáng)度增加。

③形成了環(huán)氧膠黏劑和被粘物與聚硅氧烷的新界面，防止水分和濕氣滲透到界面，有了阻擋層，增強(qiáng)了抗御環(huán)境腐蝕能力。