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硅烷偶联剂是一端含有有机官能团，一端含有可水解基团(通常为氯或者烷氧基，后者为主)的有机硅化合物。它通过水解和缩合反应实现“偶联”作用，同时在一定情况下可以通过自身缩合反应达到交联的效果，其基本化学反应和过程如下所示：

水解反应:

偶联反应:

交联反应:

图1 硅烷偶联剂的作用过程

硅烷偶联剂水解反应的速度受分子结构、浓度、PH、温度等因素影响

 

硅烷偶联剂的选择
       硅烷偶联剂适合于有机/无机表面的改性。含有羟基的无机表面可以跟水解后的硅烷偶联剂发生反应，形成化学键的连接，是很好的被粘结表面，例如混凝土、玻璃、石头、皮革和金属等。硅烷有机部分的选择需要根据与有机/树脂表面的相容性和反应性来确定，有如下的一些选择原则：

 

表1 硅烷偶联剂的选择

树脂 Y 被粘接材料

丙烯酸，聚酰胺，环氧树脂，酚醛树脂，聚氯乙烯，聚氨酯三聚氰胺，丁腈橡胶

  

氨基

  

陶瓷
混凝土
玻璃
皮革
金属
塑料
钢
石
纺织品
木材

所有聚合物类型

  

苯胺基

  

聚氨酯，环氧树脂，聚酰胺，酚醛树脂，聚烯烃

  

氯丙基

  

天然橡胶

  

硫

  

环氧，聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚氨酯，丙烯酸树脂，聚硫化物

  

环氧基

  

不饱和聚酯，丙烯酸类，乙烯-醋酸乙烯共聚物，聚烯烃

  

甲基丙烯酸酯

  

沥青粘合剂，聚酰胺，酚醛树脂，聚氨酯

  

脲基

  

聚烯烃，三元乙丙橡胶，丁苯橡胶

  

乙烯基

  

 

应用
       硅烷偶联剂应用广泛，包括粘合剂与密封胶、汽车轮胎、玻璃纤维与复合材料、矿物与填料处理、油漆、油墨与涂料、塑料改性、聚合反应以及橡胶和表面保护。