為(wei)了(le)改善橡(xiang)膠材料的(de)特(te)性并降(jiang)低橡(xiang)膠制品的(de)生產(chan)成本，有效的(de)方(fang)法是填充和(he)(he)改性。然而，由于無(wu)(wu)機(ji)填料和(he)(he)有機(ji)聚(ju)(ju)合(he)物(wu)之(zhi)(zhi)間的(de)化學(xue)結構(gou)和(he)(he)物(wu)理形式的(de)顯著差異，為(wei)了(le)增加無(wu)(wu)機(ji)和(he)(he)有機(ji)聚(ju)(ju)合(he)物(wu)之(zhi)(zhi)間的(de)親和(he)(he)力，通常使(shi)用偶聯劑來解決該問題(ti)。

硅烷偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)是目前發展較快的偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)之一。硅烷偶(ou)(ou)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)不(bu)僅可以改(gai)善橡(xiang)膠的機械性(xing)能，而且可以提(ti)高其耐(nai)熱(re)性(xing)，耐(nai)水性(xing)和耐(nai)候性(xing)。它已成為橡(xiang)膠填充改(gai)性(xing)劑(ji)(ji)，是性(xing)愛中必不(bu)可少(shao)的添加劑(ji)(ji)。

1、用硅烷(wan)偶聯劑改性的炭黑

多(duo)年(nian)來，炭(tan)黑一直被用作輪胎和(he)其他要求(qiu)橡(xiang)(xiang)膠具(ju)有良好韌性和(he)耐磨性，長疲(pi)勞(lao)壽命和(he)可變滯后性的橡(xiang)(xiang)膠制品的補強填料。炭(tan)黑應用于(yu)橡(xiang)(xiang)膠時(shi)不會與橡(xiang)(xiang)膠發生化學鍵合，但炭(tan)黑表面上存在多(duo)個活(huo)性點(dian)。

當將硅烷偶聯(lian)劑(ji)應用(yong)于(yu)填(tian)充(chong)炭(tan)黑的(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)時，它(ta)可以與炭(tan)黑表面上的(de)(de)含氧(yang)基團(tuan)反應形(xing)成穩定的(de)(de)化學鍵，從而(er)阻(zu)止炭(tan)黑與部分硅烷偶聯(lian)劑(ji)之(zhi)間(jian)的(de)(de)團(tuan)聚該(gai)劑(ji)可與橡(xiang)膠(jiao)(jiao)分子鏈形(xing)成物(wu)理吸附，增強了偶聯(lian)的(de)(de)炭(tan)黑與橡(xiang)膠(jiao)(jiao)之(zhi)間(jian)的(de)(de)相互作用(yong)，提(ti)高(gao)了炭(tan)黑在橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中的(de)(de)分散性(xing)，從而(er)改善了膠(jiao)(jiao)料的(de)(de)某些性(xing)能。

2、硅烷偶聯劑改性二氧化(hua)硅

在輪胎工業(ye)中，補強(qiang)二(er)氧(yang)化硅的含量僅次于(yu)炭黑。與炭黑相比，白炭黑的粒徑小，比表面積大，填充的硫化橡膠的物(wu)理性(xing)能和耐磨性(xing)更好(hao)。與非(fei)極性(xing)橡膠基質的相容性(xing)差。白炭黑非(fei)常容易團(tuan)聚(ju)，導致在橡膠混(hun)合物(wu)中的分散性(xing)差。同時，硅烷(wan)醇基團(tuan)的強(qiang)吸(xi)水性(xing)影響其補強(qiang) 效果，其活性(xing)容易吸(xi)附硫化助劑并影響硫化速率(lv)。

因此，通常(chang)使用(yong)表面活性(xing)劑或硅烷偶聯劑來修(xiu)飾白炭(tan)黑的(de)表面，以改善其(qi)(qi)表面疏水(shui)性(xing)，從而改善其(qi)(qi)與橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)相容(rong)性(xing)，從而改善白炭(tan)黑增強橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)加(jia)工和(he)應用(yong)性(xing)能(neng)。

脫水(shui)反應發生在(zai)白(bai)(bai)炭(tan)黑(hei)表(biao)面的硅(gui)烷(wan)(wan)醇基(ji)(ji)與硅(gui)烷(wan)(wan)偶聯劑中的疏(shu)水(shui)基(ji)(ji)團水(shui)解形成的烷(wan)(wan)氧基(ji)(ji)之(zhi)間，從而提高了白(bai)(bai)炭(tan)黑(hei)表(biao)面的疏(shu)水(shui)性(xing)并(bing)降低(di)了結塊度(du)在(zai)白(bai)(bai)色炭(tan)黑(hei)顆粒之(zhi)間。增強白(bai)(bai)炭(tan)黑(hei)與橡膠之(zhi)間的相(xiang)互作(zuo)用(yong)。同時，在(zai)硫化(hua)過程中，硅(gui)烷(wan)(wan)偶聯劑的疏(shu)水(shui)基(ji)(ji)團與橡膠基(ji)(ji)質的活性(xing)基(ji)(ji)團化(hua)學鍵合以(yi)形成“橋”，以(yi)穩定地(di)連接橡膠基(ji)(ji)質和(he)二氧化(hua)硅(gui)。因此，在(zai)輪胎(tai)膠料中添加硅(gui)烷(wan)(wan)偶聯劑和(he)白(bai)(bai)炭(tan)黑(hei)可以(yi)有效(xiao)地(di)降低(di)輪胎(tai)的滯后性(xing)能，提高燃料使(shi)用(yong)率，并(bing)保持良好的耐濕滑(hua)性(xing)。

3、硅烷(wan)偶聯劑改性(xing)礦物填(tian)料

隨(sui)著硅烷偶聯劑新品種的(de)(de)(de)開發和(he)(he)生產工藝的(de)(de)(de)改進(jin)，硅烷偶聯劑可(ke)以進(jin)入(ru)更廣泛的(de)(de)(de)應用領域。用于橡膠的(de)(de)(de)填料，例如碳酸鈣，高(gao)嶺土，云母(mu)，滑石(shi)，硅藻(zao)土，二氧化硅粉和(he)(he)其他礦(kuang)物材(cai)料，具有(you)價格低廉，易于獲得，粒徑均(jun)勻的(de)(de)(de)特(te)點(dian)，但未經處理的(de)(de)(de)無機礦(kuang)物填料和(he)(he)樹脂的(de)(de)(de)相容性和(he)(he)分(fen)散性很窮

處理硅烷偶聯劑后(hou)，無機(ji)礦物填(tian)料與樹脂(zhi)的相容性(xing)和分散性(xing)大大提高，添加(jia)比(bi)例(li)也可(ke)以提高，從而改善了(le)(le)橡膠(jiao)材(cai)料的性(xing)能并(bing)降低了(le)(le)成(cheng)本。

4、硅烷偶聯劑的選擇原(yuan)則(ze)

在硅烷偶聯劑分子中(zhong)(zhong)，既存在對(dui)材(cai)料(liao)親水的(de)(de)有(you)機(ji)基(ji)團(tuan)(tuan)又對(dui)無機(ji)材(cai)料(liao)親水的(de)(de)可(ke)水解基(ji)團(tuan)(tuan)。其中(zhong)(zhong)，有(you)機(ji)基(ji)團(tuan)(tuan)對(dui)橡(xiang)膠產品的(de)(de)性能(neng)影響很大。只有(you)當有(you)機(ji)基(ji)團(tuan)(tuan)可(ke)以(yi)(yi)(yi)與相應(ying)的(de)(de)有(you)機(ji)材(cai)料(liao)反應(ying)時，才可(ke)以(yi)(yi)(yi)改善(shan)橡(xiang)膠材(cai)料(liao)的(de)(de)性能(neng)。當硅烷偶聯劑中(zhong)(zhong)的(de)(de)有(you)機(ji)基(ji)團(tuan)(tuan)為非反應(ying)性烷基(ji)或芳(fang)基(ji)時，它(ta)對(dui)極性有(you)機(ji)材(cai)料(liao)沒有(you)影響，但是可(ke)以(yi)(yi)(yi)用于非極性材(cai)料(liao)（例如硅橡(xiang)膠，聚苯乙烯等）中(zhong)(zhong)。

含硫的硅(gui)烷(wan)(wan)(wan)偶聯劑經常用(yong)于橡膠工(gong)業(ye)，例(li)如TESPT，雙(shuang)-[（（三乙氧基甲硅(gui)烷(wan)(wan)(wan)基）-丙基]二硫化(hua)物（TESPD或(huo)Si75）和γ-巰基丙基三甲氧基硅(gui)烷(wan)(wan)(wan)（A-189）等，硅(gui)烷(wan)(wan)(wan)偶聯劑TESPT在輪胎中使用(yong)較(jiao)多。

當選擇的(de)硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)作為橡膠(jiao)材(cai)料的(de)輔助劑(ji)，除了在硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)的(de)有(you)機基團的(de)反(fan)應(ying)性(xing)，與(yu)有(you)機材(cai)料的(de)硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)和橡膠(jiao)材(cai)料的(de)存(cun)儲(chu)裝置的(de)兼容性(xing)，也應(ying)考(kao)慮(lv)。影響(xiang)穩定。有(you)時，盡量使用復合(he)硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)或硅(gui)(gui)烷(wan)偶聯劑(ji)與(yu)多種化合(he)物的(de)反(fan)應(ying)產物。