硅烷偶聯(lián)劑是一類分子中同時含有兩種不同化學性質基團的硅烷。其能夠與無機材料發(fā)生化學反應，或吸附在材料表面，從而提高與無機材料的親和性。由于硅烷偶聯(lián)劑分子中間進存在親有機和親無機的兩種功能團，可以把兩種不同化學結構類型和親和力相差很大的材料在界面連接起來，增加涂料和無機底層及顏料，填料與注塑加工樹脂基料間的結合。
 
偶聯(lián)機理中偶聯(lián)劑對異種材料界面上的物理作用也不能忽視。拘束理論，即從減輕界面應力觀點解釋硅烷偶聯(lián)劑的作用，多數(shù)聚合物固化時要收縮，因而在界面上將產生附加應力。當應力集中到一定程度時即可引起粘接鍵斷裂，使膠粘劑件破壞。變形層理論認為，硅烷偶聯(lián)劑的作用在于拉緊界面上膠粘劑的結構，形成模量遞減的拘束層，可均勻傳遞應力。還有摩擦層理論，認為膠粘劑與被粘物的粘接是基于摩擦作用，硅烷偶聯(lián)劑的作用在于提高界面間的摩擦系數(shù)，增加摩擦力。
 
硅烷試劑分布在無機物與有機物界面上時，在相互沒有親和力而難以相容的界面之間起著乳化劑的作用。由于界面現(xiàn)象非常復雜，單一的理論難以充分說明，對于硅烷試劑在界面的作用機理就有多種解釋。硅烷試劑接觸空氣中的水分而發(fā)生水解反應，進而發(fā)生脫水反應形成低聚物，這種低聚物與無機物表面的羥基形成氫鍵，通過加熱干燥，發(fā)生脫水反應形成部分共價鍵，結果是無機物表面被硅烷覆蓋。
 
整體摻合法是在與無機物和有機基材混合時添加硅烷試劑，其主要特點是填料不必預處理，而且硅烷試劑的濃度也可任意調整，有基基材官能基不同，與硅烷試劑的反應速度也不同。此外，復合材料的物性與硅烷試劑的種類、使用方法和有機基材的配合、混合時間、混合溫度等條件有很大的關系，所以在使用時預先實驗后再確定適宜條件。
 
無機物的表面上不具有羥基時，就很難發(fā)揮出相應的作用或效果。對于有機體系，大多數(shù)分子中都具有特定的官能團而表現(xiàn)出該聚合物的特征。硅烷試劑的處理可根據填料的比表面積大小進行調整，一般是填料重量的1%，實際上處理時最好是用水、溶劑稀釋后再進行使用。處理后填料的干燥條件也是影響復合材料性能的重要因素之一，因為當干燥不充分時，還有許多氫鍵成為殘留狀態(tài)很容易從外部吸入水分，影響復合材料的物性。
 
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