偶聯(lián)劑和表面活性劑在分子結(jié)構(gòu)和應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組成。表面活性劑通過分子中親水基團定向吸附在無機顏、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七十年代年開始用于交聯(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)有機基料中去。為了增加無機物與有機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機物的表面，使它由親水變?yōu)槭杷裕瑥亩龠M無機物和有機物之間的界面結(jié)合。大多數(shù)無機填料屬親水性，與聚合物難以相容，如果不經(jīng)過偶聯(lián)處理它們會造成相間分離。

　　偶聯(lián)劑是通過化學反應和無機顏填料表面進行偶聯(lián)結(jié)合并和高分子基料進行交聯(lián)，把兩種不同性質(zhì)的物質(zhì)結(jié)合起來，起橋梁作用，從結(jié)合強度，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)劑都大大勝過表面活性劑。

硅烷偶聯(lián)劑應用研究

硅烷偶聯(lián)劑在新材料中的應用研究

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

在光材料中的應用

西安交大重點研究了硅烷偶聯(lián)劑對太陽電池鋁漿性能的影響及分析，當硅烷偶聯(lián)劑為2.5%時，有機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，進而可使鋁電極的接觸電阻由0.60 Ω 降低至0.19 Ω。應用于塑料體系，是填料得到活化，從而大幅度提高填充量，減少樹脂用量，降低制品成本，提高抗沖強度，抗張強度，同時改善綜合加工性能。

有學者將目光對準了玻璃的發(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粉末摻入低熔點鉛錫氟磷酸鹽玻璃，獲得了芪3摻雜的有機/無機雜化玻璃，這種玻璃有更好的投射性和均勻性。

在納米級材料及復合材料中的應用

復合材料由于其優(yōu)異的性能，越來越受到大家的青睞，但是復合材料的固有缺點不能消除，通過利用硅烷偶聯(lián)劑的加入可以制備性能更佳的復合材料。納米材料中加入偶聯(lián)劑后就像增強體一樣，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復合材料。經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理的納米SiO2 在復合材料中分散均勻，力學性能較好。除了無機復合材料，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對納米ZnO進行了改性，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，晶型沒有發(fā)生明顯改變但分散性變好。南昌大學醫(yī)學院碩士生則是進行了不同偶聯(lián)劑和粘結(jié)劑對烤瓷瓷面與金屬托槽抗剪切強度影響的體外研究，能有效增加烤瓷瓷面和金屬托槽之間的抗剪切強度，單組份硅烷偶聯(lián)劑和雙組份硅烷偶聯(lián)劑作用沒有顯著性差異。

除了制備納米級的材料的研究，在復合材料中也有應用，如偶聯(lián)劑在復合水泥砂漿中應用研究，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合水泥砂漿的抗折強度和抗拉強度，且能提高普通水泥砂漿和聚合物改性水泥砂漿的稠度，但會使其分層度略有增大。又如采用硅烷偶聯(lián)劑KH-550對廢環(huán)氧模塑料粉(廢EMC粉)進行表面改性并制備了相應的改性廢EMC粉/PVC復合材料，提高了拉伸強度、沖擊強度和彎曲強度，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)量分數(shù)為0。

硅烷偶聯(lián)劑的應用領(lǐng)域

哪些行業(yè)會用到硅烷偶聯(lián)劑？

涂料、油墨

使用硅烷偶聯(lián)劑的涂料有以下優(yōu)點：

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、防水和耐化學品

合成的人造橡膠和樹脂質(zhì)的涂料在親水的硅酸鹽的和金屬性的表面上通常會遇到粘著問題，尤其在高潮度、水中或鹽漬中，涂料的保護作用是依

靠基材表面的附著力促進劑達到，無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)測試性能提高；

2、玻璃纖維的浸潤性能、電學性能提高；

3、纖維原絲集束性、防護和處理性能提高。

玻璃纖維極大地增加復合材料的物理強度，甚至達到與金屬匹敵的效果。所有的玻璃纖維增強材料生產(chǎn)商都使用經(jīng)處理產(chǎn)品，來達到良好的產(chǎn)品

性能，偶聯(lián)劑仍是首要選擇。硅烷偶聯(lián)劑于玻璃纖維復合材料的處理，且是玻璃纖維增強聚合物的關(guān)鍵成份。

電線電纜

乙烯基硅烷從二十世紀七十年代年開始用于交聯(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套，適用于高耐溫性。該技術(shù)

也應用在制造熱水管道材料，可以長時間的耐高溫。

密封膠

硅烷偶聯(lián)劑廣泛用于改進密封膠的密封性，以及提高對無機材料如金屬、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、防空氣和化學品滲透的雙重功能，在某些情況下也可用做粘合劑。它們在航空航天、汽車和建筑業(yè)的應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

隨著市場對制造黑色以外的多種顏色人造橡膠的需要增長，且要求其具備與含碳黑配方相類似的機械性能，硅烷偶聯(lián)劑勿庸質(zhì)疑地在使無機填料和有機彈性體有效結(jié)合中扮演重要角色。

硅烷偶聯(lián)劑和無機填料提供下列優(yōu)點：

1、抗磨損

2、復合物更有效結(jié)合

3、改善流變控制

4、減少輪胎滾動阻力

5、提高韌性

6、改善在潮濕條件下的電學性能

偶聯(lián)劑也稱表面處理劑

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

偶聯(lián)劑能夠提高耐久性，主要是因為以下幾個方面：

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

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

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，增強了抗御環(huán)境腐蝕能力。