硅烷(wan)(wan)偶(ou)聯劑是一種具有特殊結(jie)構的(de)低分(fen)子量有機硅化合(he)(he)物。其(qi)(qi)通式為RSiX3，其(qi)(qi)中R代表與聚合(he)(he)物分(fen)子具有親和性或(huo)反(fan)應性的(de)活性官能團(tuan)，例如氧(yang)，硫(liu)，乙烯(xi)基(ji)(ji)，環氧(yang)，酰(xian)胺(an)，氨丙基(ji)(ji)等。 X表示能夠水解(jie)的(de)烷(wan)(wan)氧(yang)基(ji)(ji)，例如鹵素，烷(wan)(wan)氧(yang)基(ji)(ji)，酰(xian)氧(yang)基(ji)(ji)等。

在偶(ou)聯(lian)過程中，X基(ji)水首先(xian)形成硅烷醇(chun)，然(ran)后與無機粉末顆粒表(biao)面(mian)(mian)的(de)羥(qian)基(ji)反應形成氫鍵并縮合為-SiO-M共(gong)價鍵（M代表(biao)無機粉末顆粒的(de)表(biao)面(mian)(mian)）。同(tong)時，硅烷分子(zi)的(de)硅烷醇(chun)彼此締合以形成覆蓋粉末顆粒表(biao)面(mian)(mian)的(de)網絡結構膜，從而無機粉末的(de)表(biao)面(mian)(mian)是(shi)有機的(de)。

1、硅烷(wan)偶聯(lian)劑的種(zhong)類及適用對象

（1）硅烷偶聯(lian)劑的種(zhong)類

根據分子結構(gou)中的不同R基團，硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑可分為(wei)氨基硅(gui)(gui)烷(wan)，環氧硅(gui)(gui)烷(wan)，硫(liu)代(dai)硅(gui)(gui)烷(wan)，甲(jia)基丙烯(xi)酰氧基硅(gui)(gui)烷(wan)，乙(yi)烯(xi)基硅(gui)(gui)烷(wan)，脲基硅(gui)(gui)烷(wan)和異氰(qing)酸酯硅(gui)(gui)烷(wan)。

（2）硅烷偶聯(lian)劑的適用對象(xiang)

硅烷偶聯劑可用(yong)于(yu)(yu)許多無(wu)機粉(fen)(fen)末（例如填料或顏料）的(de)表面處(chu)理。其中，它(ta)對含有更多硅酸(suan)的(de)石英粉(fen)(fen)，玻璃纖維，白炭(tan)黑等效果(guo)很好(hao)。它(ta)對高(gao)嶺土，水(shui)合氧(yang)化鋁和氧(yang)化效果(guo)很好(hao)。鎂也是(shi)有效的(de)，但是(shi)對于(yu)(yu)不(bu)含游離(li)酸(suan)的(de)鈦酸(suan)鈣無(wu)效。

（3）硅微偶(ou)聯劑的選(xuan)擇

但(dan)是，在(zai)選擇硅(gui)烷偶聯劑對無(wu)機粉末的(de)表(biao)面進行改(gai)性(xing)時，需(xu)要(yao)考慮聚合(he)物粘合(he)劑的(de)種類，即，需(xu)要(yao)根據表(biao)面改(gai)性(xing)后的(de)無(wu)機粉末的(de)用途(tu)和(he)目的(de)來仔細選擇硅(gui)烷偶聯劑。

2、硅烷(wan)偶聯劑的使用方法和用量

（1）如何使(shi)用硅(gui)烷偶(ou)聯劑

有兩種方法可以使用(yong)硅烷偶聯劑：

一種(zhong)是(shi)將(jiang)硅烷配制成水溶液，用(yong)它來處(chu)理無機粉末，然后將(jiang)其與(yu)有機聚合物(wu)或樹脂(zhi)基(ji)材(cai)混合，即(ji)預處(chu)理方法(fa)(fa)。該方法(fa)(fa)具有良(liang)好的(de)表(biao)(biao)面改性處(chu)理效果(guo)，是(shi)常用(yong)的(de)表(biao)(biao)面改性方法(fa)(fa)。

另一種方(fang)法是(shi)將(jiang)硅(gui)烷與無機(ji)粉末（例如填(tian)料或顏(yan)料）和有機(ji)聚(ju)合物基礎材料混(hun)合，即(ji)遷移法。

大(da)多數(shu)硅(gui)烷偶聯劑需(xu)要在使(shi)用前制備為(wei)水(shui)(shui)(shui)溶(rong)液(ye)，即使(shi)事先將其水(shui)(shui)(shui)解也是如此(ci)。水(shui)(shui)(shui)解時間(jian)取決于硅(gui)烷偶聯劑的(de)類(lei)型(xing)和(he)溶(rong)液(ye)的(de)pH值(zhi)，范圍從(cong)幾分鐘到(dao)幾十(shi)分鐘不等。在配置(zhi)期間(jian)，通常將水(shui)(shui)(shui)溶(rong)液(ye)的(de)pH值(zhi)控制在3-5之(zhi)間(jian)。 pH值(zhi)高于5或低于3會促(cu)進聚合物的(de)形成(cheng)。因此(ci)，所制備和(he)水(shui)(shui)(shui)解的(de)硅(gui)烷偶聯劑不能(neng)放置(zhi)太(tai)久(jiu)，否則會發生自縮(suo)合而失效。

（2）硅烷偶聯劑用量的計算

硅烷偶聯劑的用(yong)量(liang)與偶聯劑的種(zhong)類和填料(liao)的比表(biao)面積有(you)關(guan)。假設單層吸附(fu)，可以計算如(ru)下：

硅(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)的(de)用(yong)量=（填(tian)料(liao)質(zhi)量×填(tian)料(liao)比表面(mian)積(ji)）/硅(gui)烷偶(ou)聯劑(ji)的(de)較小涂(tu)層面(mian)積(ji)

硅烷(wan)偶聯(lian)劑的較(jiao)小(xiao)涂層面積(ji)隨硅烷(wan)偶聯(lian)劑的類型而變(bian)化。一般來(lai)說，實際劑量小(xiao)于用上(shang)式計算的劑量。當(dang)無機粉末(mo)的比表(biao)面積(ji)數據或(huo)硅烷(wan)偶聯(lian)劑的較(jiao)小(xiao)涂覆面積(ji)未知時，硅烷(wan)偶聯(lian)劑的量可以選擇為無機粉末(mo)質量的0.10％-1.5％。