1945 年 前后由美國聯(lián)碳 (UC) 和道康寧 (DowCorning) 等公司開(kāi)發(fā)了一系列具有典型結構的硅烷偶聯(lián)劑； 1955 年又由 UC 公司首次提出了含氨基的硅烷偶聯(lián)劑；從1959年開(kāi)始陸續出現了一系列改性氨基硅烷偶聯(lián)劑；20 世紀6O年代初期出現了含過(guò)氧基的硅烷偶聯(lián)劑，60年代末期出現了具有重氮和疊氮結構的硅烷偶聯(lián)劑。近幾十年來(lái)，隨著(zhù)玻璃纖維增強塑料的發(fā)展，促進(jìn)了各種偶聯(lián) 劑的研究與開(kāi)發(fā)。改性氨基硅烷偶聯(lián)劑、過(guò)氧基硅烷 偶聯(lián)劑和疊氮基硅烷偶聯(lián)劑的合成與應用就是這一時(shí)期的主要成果。

       我國于2O世紀6O年代中期開(kāi)始研制硅烷偶聯(lián)劑。首先由中國科學(xué)院化學(xué)研究所開(kāi)始研制官能團硅烷偶聯(lián)劑，南京大學(xué)也同時(shí)開(kāi)始研制 官能團硅烷偶聯(lián)劑。本文僅對硅烷偶聯(lián)劑在復合材料中的應用進(jìn)行闡述。    

       硅烷偶聯(lián)劑作為表面改性劑在金屬防腐預處理上的應用是它的****應用。要獲得與金屬基體結合良好的防腐涂層，須***選擇合適的涂覆系統、制定合理的涂覆工藝、進(jìn)行嚴格的表面預處理。目前進(jìn)行表面預處理的方法有 2 種：

       ①采用等離子體聚合方法在金屬表面上沉積一層有機物薄膜，但該法成本高，使其推廣應用受到限制；

       ②采用有機硅烷偶聯(lián)劑水溶液處理，在金屬表面上沉積一層很薄的有機硅烷薄膜。由于硅烷偶聯(lián)劑在水解后能形成三羥基的硅醇，醇羥基之間可以互相反應生成一層交聯(lián)的致密網(wǎng)狀疏水膜，由于這種膜表面有能夠和樹(shù)脂起反應的有機官能基團，因此會(huì )大大提高漆膜的附著(zhù)力，抗腐蝕、抗摩擦、抗沖擊的能力也隨之提高。   

       在塑料研究和生產(chǎn)過(guò)程中，通常使用大量廉價(jià)的無(wú)機填料 ( 或增強劑 ) 。這不僅能增加塑料的質(zhì)量，降低產(chǎn)品的成本，而且還能改善塑料制品的某些性能。然而，由于無(wú)機填料與有機聚合物在化學(xué)結構和物理形態(tài)上存在著(zhù)顯著(zhù)的差異，兩者缺乏親和性，往往會(huì )使塑料制品的力學(xué)性能和成型加工性能受到影響。通過(guò)偶聯(lián)劑與無(wú)機填料進(jìn)行化學(xué)反應或物理包覆等方法，使填料表面由親水性變成親油性，從而達到與聚合物的緊密結合，使材料的強度、黏結力、電性能、疏水性、抗老化性能等顯著(zhù)提高。    

       有人曾用各種硅烷偶聯(lián)劑對玻璃纖維表面進(jìn)行處理，結果表明：含有氨基的偶聯(lián)劑比不含氨基的偶聯(lián)劑對玻璃纖維的表面處理效果好，因為偶聯(lián)劑的氨基與添加劑以及基體中的氨基有親和性，再加上起交聯(lián)作用的助劑，使得復合材料的界面具有較好的粘合性，而沒(méi)有氨基就沒(méi)有這一功能；氨基還能與接枝的酸酐官能團反應，生成跨越界面的化學(xué)鍵，使界面的粘接強度提高，復合材料的整體性能提高。     

       偶聯(lián)劑具有 2 種不同性質(zhì)的基團，親無(wú)機物基團可與無(wú)機物表面 ( 如玻璃、粉煤灰等含硅材料 ) 的化學(xué)基團反應，形成強固的化學(xué)鍵合；親有機物基團可與有機物分子反應或物理纏繞，從而使有機與無(wú)機材料的 界面實(shí)現化學(xué)鍵接，大幅度提高粘接強度。但偶聯(lián)劑是否可“偶聯(lián)” 2 種無(wú)機材料呢 ? 馬一平首先做了有益的嘗試，用硅烷偶聯(lián)劑涂刷大理石，再抹 水泥凈漿，并進(jìn)行宏觀(guān)力學(xué)性能試驗，測得劈拉強度提高達 57 ％ ～ 84 ％。還有人分別在砂漿和花崗巖表面涂 抹硅烷偶聯(lián)劑溶液，再補新砂漿，結果顯示拉伸強度可分別比不涂偶聯(lián)劑時(shí)提高 38 ％和 23 ％， 據此推測，界面層中可能產(chǎn)生了大量的化學(xué)鍵。    

       偶聯(lián)劑作用的****發(fā)展     隨著(zhù)高性能和高功能化材料的迅速發(fā)展，偶聯(lián)劑進(jìn)入更廣闊的應用領(lǐng)域。因此，硅烷偶聯(lián)劑已成為有機硅工業(yè)、復合材料工業(yè)、高分子工業(yè)中不可缺少的助劑之一。目前，已有不同種類(lèi)、不同特性的硅烷偶 聯(lián)劑新產(chǎn)品問(wèn)世，豐富著(zhù)硅烷偶聯(lián)劑家族。美國《橡膠和塑料新聞》報道：  Cromptonosi 公司開(kāi)發(fā)了一種新型硅烷偶聯(lián)劑 NXT 。據該公司稱(chēng)，這種偶聯(lián)劑給白炭黑輪胎膠料的混煉技術(shù)帶來(lái)了重大突破。     

       新一代 NXT 硅烷偶聯(lián)劑是現有偶聯(lián)劑的換代產(chǎn)品，填 充于白炭黑的胎面膠中可以降低膠料黏度、減少混煉段數、改善膠料加工性能、促進(jìn)補強劑分散、提高膠料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能。此外，這種偶聯(lián)劑提高了白炭黑胎 面膠的耐老化性能，延長(cháng)膠料貯存時(shí)間，同時(shí)還減少了成品輪胎中揮發(fā)性有機物的含量。 NXT 偶聯(lián)劑開(kāi)發(fā)成功已有7年，但 2002 年 9 月 10 日 才正式投放市場(chǎng)。白炭黑轎車(chē)輪胎由于燃油消耗量低、牽引性好、耐滑、耐磨，因而銷(xiāo)量年增長(cháng)率達 10 ％ 以上。

       因此，使用 100 ％ 白炭黑的轎車(chē)輪胎胎面膠對混煉技術(shù)提出了新的要求。加工白炭黑輪胎胎面膠的主要缺點(diǎn)是需要在幾段混煉過(guò)程中反復冷卻膠料，導致輪胎總成本增加。使用 Cromptonosi 公司 NXT 硅烷偶聯(lián)劑時(shí)可采用 ～ 段法混煉工藝制備胎面膠。一段法胎面膠改善了動(dòng) 態(tài)力學(xué)性能。德國迪高莎公司對硅烷偶聯(lián)劑的結構進(jìn) 行改性，使改性后的硅烷偶聯(lián)劑應用到復合材料中獲得更好的效果，在某方面有更優(yōu)越的用途。該公司制 備的硫氰基丙基三乙氧基硅烷 ( 德國迪高莎公司，商品名為 Si - 264) 是一類(lèi)橡膠用偶聯(lián)劑，較硅烷偶聯(lián)劑 雙 -[3-( 三乙氧基硅 ) 丙基 ]- 四硫化物 ( 德國迪高莎公司商品名為 Si-69) 性能更穩定，其優(yōu)點(diǎn)在于不易使橡膠燒焦。硅烷偶聯(lián)劑 Si-264 適用于硫化型的膠料， 具有多功能的作用，可兼作加工的補強劑、偶聯(lián)劑及增 塑劑，可顯著(zhù)提高填充料的物理及加工性能。