硅烷偶聯(lián)劑的水解速度取于硅能團(tuán)Si-X，而與有機(jī)聚合物的反應(yīng)活性則取于碳官能團(tuán)C-Y。因此，對(duì)于不同基材或處理對(duì)象，選擇適用的硅烷偶聯(lián)劑至關(guān)重要。選擇的方法主要通過(guò)試驗(yàn)預(yù)選，并應(yīng)在既有經(jīng)驗(yàn)或規(guī)律的基礎(chǔ)上進(jìn)行。例如，在一般情況下，不飽和聚酯多選用含CH2=CMeCOO、Vi及CH2-CHOCH2O－的硅烷偶聯(lián)劑；環(huán)氧樹(shù)脂多選用含CH2－CHCH2O及H2N－硅烷偶聯(lián)劑；另外還有其他方面的用途比如：①使固定化酶附著到玻璃基材表面②油井鉆探中防砂③使磚石表面具有憎水性。酚醛樹(shù)脂多選用含H2N－及H2NCONH－硅烷偶聯(lián)劑；聚烯烴多選用乙烯基硅烷；使用硫化的橡膠則多選用烴基硅烷等。由于異種材料間的黏接可度受到一系列因素的影響，諸如潤(rùn)濕、表面能、界面層及極性吸附、酸堿的作用、互穿網(wǎng)絡(luò)及共價(jià)鍵反應(yīng)等。因而，光靠試驗(yàn)預(yù)選有時(shí)還 不夠精1確，還需綜合考慮材料的組成及其對(duì)硅烷偶聯(lián)劑反應(yīng)的敏感度等。為了提高水解穩(wěn)定性及降低改性成本，硅烷偶聯(lián)劑中可摻入三烴基硅烷使用；對(duì)于難黏材料，還可將硅烷偶聯(lián)劑交聯(lián)的聚合物共用。

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。按連接在硅原子上可水解基團(tuán)（即X基團(tuán)）的數(shù)量不同，硅烷偶聯(lián)劑可分為三官能型和二官能型兩大類，近年來(lái)，還出現(xiàn)了官能團(tuán)為聚合物的聚合物型硅烷偶聯(lián)劑。

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。另外,使用KH-602硅烷偶聯(lián)劑可避免采用底涂的工藝進(jìn)行粘接。

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。硅烷偶聯(lián)劑必須盡可能的遠(yuǎn)離火源和防潮，不要讓其處在一個(gè)開(kāi)放的條件下。

硅烷偶聯(lián)劑使用技巧

硅烷偶聯(lián)劑使用技巧：

在實(shí)際的應(yīng)用中，可根據(jù)具體情況，靈活地采用下述方法：

1、無(wú)機(jī)物粉體材料表面預(yù)處理法——對(duì)于無(wú)機(jī)物粉體材料，可利用高速攪拌設(shè)備用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)其進(jìn)行表面處理。硅烷可直接加入，也可稀釋后再加入，加入方式以噴灑為好。一般攪拌10~30分鐘，若用硅烷溶液，填料處理后應(yīng)在120℃下烘干約1~2小時(shí)，以除去水分和有機(jī)的溶劑。硅烷偶聯(lián)劑的使用方法主要有表面預(yù)處理法和直接加入法，前者是用稀釋的偶聯(lián)劑處理填料表面，后者是在樹(shù)脂和填料預(yù)混時(shí)，加入偶聯(lián)劑的原液。硅烷偶聯(lián)劑的用量約為粉體的0.5%~ 1.5%，根據(jù)粉體材料的細(xì)度、比表面積、加工條件和性能要求等因素進(jìn)行調(diào)整。

2、無(wú)機(jī)物材料底面法——對(duì)于面積較大的基材，可用20%含量的硅烷偶聯(lián)劑溶液進(jìn)行涂、刷、噴或浸漬。打底后室溫晾干24小時(shí)（在120℃下烘烤15分鐘），后再進(jìn)行樹(shù)脂的涂、刷施工。

3、加入樹(shù)脂法——對(duì)于液體樹(shù)脂，可將硅烷偶聯(lián)劑直接加入，攪拌加以分散；對(duì)于固體樹(shù)脂，可將硅烷制成母料，使用時(shí)加入樹(shù)脂中。上述兩種方法都能提高硅烷偶聯(lián)劑的分散性，用量約為樹(shù)脂質(zhì)量份的0.3%~1%。

4、簡(jiǎn)單共混法——該法是直接將硅烷偶聯(lián)劑在生產(chǎn)時(shí)與其它助劑一起直接加入到樹(shù)脂和填料中進(jìn)行攪拌共混，優(yōu)點(diǎn)是工藝較簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是分散性不佳、用量較大。硅烷偶聯(lián)劑的用量約為填料質(zhì)量份的0.5%~2%。