硅烷偶联剂是一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物，其通式为 YSiX_3YSiX3，其中：Y 代表非水解基团，通常是有机官能团，如氨基、巯基、环氧基、乙烯基、氰基及甲基丙烯酰氧基等。这些基团可以与有机聚合物中的长链分子发生化学反应。

　　X 代表可水解基团，如卤素、烷氧基、酰氧基等。这些基团在水的作用下可以水解成硅羟基（Si-OH），进而与无机材料表面的羟基发生缩合反应。

　　硅烷偶联剂具有赋予良好机械性能的优点，例如拉伸强度、弯曲强度和压缩强度。

　　使用硅烷偶联剂可以显著改善填料和颜料在树脂中的分散性（见下图）。这种改善是由于水分层的置换或改性，减少了颗粒的结块，提高了聚合物的润湿性。

　　这种改进的分散性通常会减少空气阻塞，由此减少空隙并降低浆料粘度。更容易的成型流动或增加廉价填料的比例，或两者兼而有之，都是可能的。更高的生产率由于添加硅烷偶联剂能够更好的降低复合材料的粘度（下表），因此通常可以观察到混炼和注塑成型中的加工性能得到一定的改善，来提升生产率。

　　已知填料对热固性树脂的固化具有不一样程度的抑制作用。使用硅烷可以覆盖并密封填料表面，以防止填料与固化剂的标签相互作用。在聚酯和环氧树脂中，据观察，填料的硅烷处理通常可以克服固化抑制（通过固化放热曲线测量）（见下表）。允许最大放热的硅烷通常是最有效的偶联剂。

　　硅烷能够最终靠以下方式改善矿物、二氧化硅、玻璃纤维和珠粒的加工、性能和耐用性：矿物填料处理矿物填料已成为有机聚合物逐渐重要的添加剂和改性剂。矿物表面的金属羟基通常非常疏水，与有机聚合物非常不相容。硅烷很适合处理矿物表面，使矿物在聚合物中更加相容和分散，甚至使填料成为增强添加剂。在填料处理中用作偶联剂的硅烷可用于许多应用，例如 HFFR 电线电缆化合物、云母填充聚丙烯和聚酰胺以及橡胶中的粘土。

　　硅烷偶联剂通常用于处理二氧化硅（气相法和沉淀法）处理，在填充聚合物体系中具备极高的效率。硅烷在二氧化硅处理中用作偶联剂，可用于许多应用，如绿色轮胎、鞋底。

　　硅烷偶联剂是玻璃纤维增强聚合物的关键成分。玻璃非常亲水，可以将水吸引到界面上。如果不对玻璃表明上进行硅烷处理，玻璃纤维和树脂之间的结合就会减弱并最终失效，从而使复合材料基本上无用。硅烷偶联剂用于通用应用（例如汽车、船舶、体育用品和建筑）的玻璃处理（纤维、珠粒...），以及印刷电路板和航空复合材料的高性能应用。用硅烷偶联剂处理的玻璃材料可用于热固性塑料或热塑性塑料，或任何其他所需的聚合物体系。

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