一、硅烷偶聯劑有哪些分類
硅烷偶聯劑廣泛應用于納米顆粒的表面改性、玻纖和金屬防腐蝕表面處理、涂料和密封劑增粘劑,可大大提升材料性能,它的種類也眾多,主要可分為三大類:
1、含硫硅烷偶聯劑
汽車工業的發展,促進了橡膠工業的發展,順丁橡膠由于具有優異的耐寒性、耐磨性、耐老化及彈性而用于生產輪胎。但順丁橡膠抗撕裂性能較差,抗滑性能不好,所以常需在順丁橡膠中填充一定量的白炭黑。但白炭黑表面能大,易團聚,在有機相中難以浸潤和分散,因此必須對其進行表面改性。
目前輪胎工業中使用最多的表面改性劑多為含硫硅烷偶聯劑。含硫硅烷偶聯劑通過結構中硫與橡膠結合,烷氧基與白炭黑表面的硅羥基結合,形成牢固的網絡結構,極大地降低輪胎的滾動阻力。

2、氨基類硅烷偶聯劑
作為通用型偶聯劑,氨基硅烷類偶聯劑幾乎能與各種聚合物樹脂發生偶聯作用。由于游離氨基的存在,此類硅烷偶聯劑堿性大,具有較高的反應活性,且成型材料的撓曲強度隨著氨基的增加也相應增加,此類硅烷偶聯劑的缺點在于使用過程中容易發生過早反應而達不到預期效果。
γ-脲基丙基三乙氧基硅烷(A-1160)作為一種新型的含脲基硅烷偶聯劑,是一種pH值在7左右的中性水溶性化合物,可以同大部分樹脂在低溫下進行活性稍有降低的反應,同時保持一定的極限工作性能。
作為耐熱型硅烷偶聯劑的代表品種,Y-5475和Y-5669由于硅原子與苯環的結合,其耐熱溫度較傳統產品高60~100℃。
3、環氧基類硅烷偶聯劑
傳統硅烷偶聯劑易與水發生預交聯反應的缺陷,限制了其在聚酯材料中的應用。隨著研究技術的發展,3-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(A-187)為代表的環氧型硅烷偶聯劑在室溫條件下,儲存12個月以上仍保持良好的物理性能和粘附力,因而在水性體性中表現出較好的長期儲存穩定性。
除了以上幾種比較常用外,硅烷偶聯劑還有乙烯基硅烷偶聯劑、巰基硅烷偶聯劑、甲基丙烯酰氧基硅烷偶聯劑等。
二、不同種類硅烷偶聯劑的選用原則
硅烷偶聯劑的種類眾多,選用時應根據應用領域和需要選擇合適類型的產品,具體的選用原則是:
在硅烷偶聯劑的兩類性能互異的基團中,以Y基團最重要,它直接決定硅烷偶聯劑的應用效果。只有當Y基團能和對應的基體樹脂起反應時,才能提高有機膠粘劑的粘接強度。一般要求Y基團能與樹脂相溶并能起偶聯反應,所以對于不同的樹脂,必須選擇含適當Y基團的硅烷偶聯劑。
當Y為無反應性的烷基或芳基時,對極性樹脂是不起作用的,但可用于非極性樹脂,如硅橡膠、聚苯乙烯等的膠接中。當Y含反應性官能基,要注意它與所用樹脂的反應性及相容性。當Y含氨基時,是屬于催化性的,能在酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛的聚合中作催化劑,也可作為環氧和聚氨酯樹脂的固化劑,這時偶聯劑完全參與反應,形成新鍵。氨基硅烷類的偶聯劑是屬于通用型的,幾乎能與各種樹脂起偶聯作用,但聚酯樹脂例外。