硅烷偶联剂的种类，无机粉末的改良使用方法

硅烷偶联剂是一种具有特殊结构的低分子量有机硅化合物。其通式为RSiX3，其中R代表与聚合物分子具有亲和性或反应性的活性官能团，例如氧，硫，乙烯基，环氧，酰胺，氨丙基等。 X表示能够水解的烷氧基，例如卤素，烷氧基，酰氧基等。

在偶联过程中，X基水首先形成硅烷醇，然后与无机粉末颗粒表面的羟基反应形成氢键并缩合为-SiO-M共价键（M代表无机粉末颗粒的表面）。同时，硅烷分子的硅烷醇彼此缔合以形成覆盖粉末颗粒表面的网络结构膜，从而无机粉末的表面是有机的。

1、硅烷偶联剂的种类及适用对象

（1）硅烷偶联剂的种类

根据分子结构中的不同R基团，硅烷偶联剂可分为氨基硅烷，环氧硅烷，硫代硅烷，甲基丙烯酰氧基硅烷，乙烯基硅烷，脲基硅烷和异氰酸酯硅烷。

（2）硅烷偶联剂的适用对象

硅烷偶联剂可用于许多无机粉末（例如填料或颜料）的表面处理。其中，它对含有更多硅酸的石英粉，玻璃纤维，白炭黑等效果很好。它对高岭土，水合氧化铝和氧化效果很好。镁也是有效的，但是对于不含游离酸的钛酸钙无效。

（3）硅微偶联剂的选择

但是，在选择硅烷偶联剂对无机粉末的表面进行改性时，需要考虑聚合物粘合剂的种类，即，需要根据表面改性后的无机粉末的用途和目的来仔细选择硅烷偶联剂。

2、硅烷偶联剂的使用方法和用量

（1）如何使用硅烷偶联剂

有两种方法可以使用硅烷偶联剂：

一种是将硅烷配制成水溶液，用它来处理无机粉末，然后将其与有机聚合物或树脂基材混合，即预处理方法。该方法具有良好的表面改性处理效果，是常用的表面改性方法。

另一种方法是将硅烷与无机粉末（例如填料或颜料）和有机聚合物基础材料混合，即迁移法。

大多数硅烷偶联剂需要在使用前制备为水溶液，即使事先将其水解也是如此。水解时间取决于硅烷偶联剂的类型和溶液的pH值，范围从几分钟到几十分钟不等。在配置期间，通常将水溶液的pH值控制在3-5之间。 pH值高于5或低于3会促进聚合物的形成。因此，所制备和水解的硅烷偶联剂不能放置太久，否则会发生自缩合而失效。

（2）硅烷偶联剂用量的计算

硅烷偶联剂的用量与偶联剂的种类和填料的比表面积有关。假设单层吸附，可以计算如下：

硅烷偶联剂的用量=（填料质量×填料比表面积）/硅烷偶联剂的较小涂层面积

硅烷偶联剂的较小涂层面积随硅烷偶联剂的类型而变化。一般来说，实际剂量小于用上式计算的剂量。当无机粉末的比表面积数据或硅烷偶联剂的较小涂覆面积未知时，硅烷偶联剂的量可以选择为无机粉末质量的0.10％-1.5％。