硅烷偶联剂在环氧涂料中的应用

硅烷偶联剂KH550cas号：919-30-2国外牌号：A-1100（美国奥斯佳有机硅有限公司）（原联碳公司）,美国道康宁Z-6011,日本KBM-903。

化学名称及分子式γ―氨丙基三乙氧基硅烷化学结构式：硅烷偶联剂KH-550性质：为氨基官能团硅烷,呈碱性。

外观为无色或微黄色透明液体,通用性强，可溶于有机溶剂，但丙酮、四氯化碳不适宜作稀释剂。

可溶于水，在水中水解，沸点217℃，密度P25'g/m1 0.946，折光率ND25：1.4205，闪点104℃，分子量221.4硅烷偶联剂KH550用途：1、属于氨基硅烷类通用偶联剂，这是目前应用最广泛的硅烷偶联剂大品种。

它具有两种功能团，即氨基和乙氧基。

其中三个可水解基团（乙氧基），在反应中先水解生成硅醇，由于硅醇不稳定，极易与无机物或金属表面的羟基结合脱水，从而与无机物或金属结合起来。

氨基上带有两个活泼氢可以和各种聚合物发生反应，从而通过化学键将两种性质完全不同的材料紧密的结合起来。

硅烷偶联剂KH550被广泛应用于玻璃钢、涂料、铸造、塑料、粘合剂、密封胶、纺织印染等各行各业中。

2、涂料、粘接剂和密封剂行业。

硅烷偶联剂KH-550是优异的粘结促进剂，可用于聚氨酯、环氧、腈类、酚酫胶粘剂和密封材料，可改善颜料的分散性并提高对玻璃、铝、铁金属的粘合性，也适用于聚氨酯、环氧和丙烯酸乳胶涂料。

树脂行业。

硅烷偶联剂KH550应用于矿物填充的酚醛、聚酯、环氧、PBT、聚酰胺、碳酸酯等热塑性和热固性树脂，能大幅度提高、增强塑料的干湿态抗弯强度、抗压强度、剪切强度等物理力学性能和湿态电气性能，并改善填料在聚合物中的润湿性和分散性。

3、对于铸造行业中的冷硬树脂沙，。

树脂中只要加入少量的偶联剂自行溶解后,呋喃沙的强度提高了，使树脂的加入量大大减少了，随之降低了成本，因此添加本品在铸造行业中是一项十分有利的措施。

4、还可以用于氨基硅油及其乳液的合成。

硅烷偶联剂kh550生产包装5、生产包装运输：以5Kg塑料桶包装。

硅烷偶联剂知识一、定义及性能特点硅烷偶联剂是一类在分子中同时含有两种不同化学性质基团的有机硅化合物，其经典产物可用通式YSiX3表示。

式中，Y为非水解基团（也是有机基团，可以为环氧基、甲基丙稀酰氧基、巯基、氨基、烷基、异氰酸酯基和乙烯基），可与高分子发生化学反应或形成氢键，从而与高分子形成牢固的结合；X为可水解基团(包括Cl、Me-O-、Et-O-、i-Pr-O-、MeO-CH2CH2-O-等），可与含羟基无机材料反应。

由于这一特殊结构，硅烷偶联剂会在无机材料（如玻璃、金属或矿物）和有机材料（如有机聚合物、涂料或粘合剂）的界面起作用，结合或偶联两种截然不同材料。

有增强有机物与无机化合物之间的亲和力作用，并可强化提高复合材料的物理化学性能,如强度、韧性、电性能、耐水、耐腐蚀性。

性能特点及优势使用玻璃纤维或矿物增强有机聚合物时，聚合物和无机材料之间的界面或界面相涉及许多物理和化学因素之间复杂交叉作用。

这些因素和粘合力、物理强度、膨胀系数、浓度梯度和产品性能保持力相关。

影响粘合的重要破坏力量就是水分迁移到无机增强的亲水表面。

水分侵蚀界面，破坏了粘接。

“真正”的偶联剂在无机和有机材料的界面可以形成耐水键结。

硅烷偶联剂具有独特的化学和物理性能，不但增强了结合强度，更重要的是，防止了在复合材料老化和使用过程中在界面上的键结解体。

偶联剂赋予了两个相异、难以结合表面之间的稳定结合。

硅烷偶联剂不仅可用作基体间的弹性桥联剂，即改善两种不同化学性能材料之间的粘接性，达到提高制品的机械、电绝缘、抗老化及憎水等综合性能的目的；也可用作材料表面改性剂，赋予防水、防静电、防霉、防臭、抗血凝及生理惰性等性能；还可以用作非交联聚合物体系的交联固化剂，使其实现常温常压固化。

在复合材料中，选择合适的硅烷可以使复合材料的弯曲强度提高40%以上。

硅烷偶联剂也增强了涂层和粘合剂之间的结合强度，同时增强了对湿度和其他恶性环境条件的抵抗力。

硅烷偶联剂可提供的其他优势包括：1、更好的浸湿无机材料2、复合时具有更低的粘度3、更光滑的复合材料表面4、降低无机材料对热固复合材料催化剂的抑制作用5、更清晰透明的增强塑料二、硅烷偶联剂的作用机理硅烷偶联剂的作用和效果以被人们认识和肯定，但界面上极少量的偶联剂为什么会对复合材料的性能产生如此显著的影响，现在还没有一套完整的偶联机理来解释。

1 硅烷试剂的特征和作用机理硅烷试剂的一般结构式为:Y -R-SiX3,其中:X 是结合在硅原子上的水解性基团,如氯基、甲氧基、乙氧基、乙酰氧基等;Y 为有机官能团,如氨基,环氧基等;R 是具有饱和或不饱和键的碳链。

所以它分布在无机物与有机物界面上时,在相互没有亲和力而难以相容的界面之间起着“乳化剂”的作用[2～5] 。

由于界面现象非常复杂,单一的理论往往难以充分说明,对于硅烷试剂在界面的作用机理就有多种解释。

已经提出的关于硅烷试剂在无机物表面行为的理论主要有化学结合理论、物理吸附理论、氢键形成理论、可逆平衡理论等[4] 。

Arkies 提出的理论模式被认为是最接近实际的一种理论,硅烷试剂按这一机理在无机物表面上的反应过程如图1 所示;硅烷试剂首先接触空气中的水分而发生水解反应,进而发生脱水反应形成低聚物,这种低聚物与无机物表面的羟基形成氢键,通过加热干燥,发生脱水反应形成部分共价键,最终结果是无机物表面被硅烷覆盖。

从上述作用机理还可以看出,无机物的表面上不具有羟基时,就很难发挥出相应的作用或效果。

对于有机体系,大多数分子中都具有特定的官能团而表现出该聚合物的特性。

SA同聚合物有机宫能团发生化学反应,从而产生偶联效果,一般认为SA 对于固化过程中伴随着化学反应的热固性树脂效果最为明显,而对于缺乏反应性和极性基团的热塑性树脂效果差[5 ] 。

文献[3～5 ] 还给出了SA 与无机和有机物质的典型应用配合。

2 硅烷试剂的使用方法将硅烷试剂均匀地包覆在填料上大致可分为干法和湿法[6 ] 。

硅烷试剂的处理可根据填料的比表面积大小进行调整,一般是填料重量的1 % , 实际上处理时最好是用水、溶剂稀释后再进行使用。

最近因高速捏合机的改进及成本的降低,也有用硅烷试剂原液直接处理的。

处理后填料的干燥条件也是影响复合材料性能的重要因素之一,因为当干燥不充分时,还有许多氢键成为残留状态很容易从外部吸入水分,影响复合材料的物性。

硅烷偶联剂的使用（完整篇）硅烷偶联剂的使用（完整篇）一、选用硅烷偶联剂的一般原则已知，硅烷偶联剂的水解速度取于硅能团Si-X，而与有机聚合物的反应活性则取于碳官能团C-Y。

因此，对于不同基材或处理对象，选择适用的硅烷偶联剂至关重要。

选择的方法主要通过试验预选，并应在既有经验或规律的基础上进行。

例如，在一般情况下，不饱和聚酯多选用含CH2=CMeCOO、Vi及CH2-CHOCH2O－的硅烷偶联剂；环氧树脂多选用含CH2－CHCH2O及H2N－硅烷偶联剂；酚醛树脂多选用含H2N－及H2NCONH－硅烷偶联剂；聚烯烃选用乙烯基硅烷；使用硫黄硫化的橡胶则多选用烃基硅烷等。

由于异种材料间的黏接可度受到一系列因素的影响，诸如润湿、表面能、界面层及极性吸附、酸碱的作用、互穿网络及共价键反应等。

因而，光靠试验预选有时还不够精确，还需综合考虑材料的组成及其对硅烷偶联剂反应的敏感度等。

为了提高水解稳定性及降低改性成本，硅烷偶联剂中可掺入三烃基硅烷使用；对于难黏材料，还可将硅烷偶联剂交联的聚合物共用。

硅烷偶联剂用作增黏剂时，主要是通过与聚合物生成化学键、氢键；润湿及表面能效应；改善聚合物结晶性、酸碱反应以及互穿聚合物网络的生成等而实现的。

增黏主要围绕3种体系：即（1）无机材料对有机材料；（2）无机材料对无机材料；（3）有机材料对有机材料。

对于第一种黏接，通常要求将无机材料黏接到聚合物上，故需优先考虑硅烷偶联剂中Y 与聚合物所含官能团的反应活性；后两种属于同类型材料间的黏接，故硅烷偶联剂自身的反亲水型聚合物以及无机材料要求增黏时所选用的硅烷偶联剂。

二、使用方法如同前述，硅烷偶联剂的主要应用领域之一是处理有机聚合物使用的无机填料。

后者经硅烷偶联剂处理，即可将其亲水性表面转变成亲有机表面，既可避免体系中粒子集结及聚合物急剧稠化，还可提高有机聚合物对补强填料的润湿性，通过碳官能硅烷还可使补强填料与聚合物实现牢固键合。

但是，硅烷偶联剂的使用效果，还与硅烷偶联剂的种类及用量、基材的特征、树脂或聚合物的性质以及应用的场合、方法及条件等有关。

硅烷偶联剂硅烷偶联剂又名硅烷处理剂、底涂剂，是一类具有特殊结构的低分子有机硅化合物，其通式为RSiX3，式中R代表与聚合物分子有亲和力或反应能力的活性官能团，如氧基、巯基、乙烯基、环氧基、酰胺基、氨丙基等;X代表能够水解的烷氧基，如卤素、烷氧基、酰氧基等。

硅烷偶联剂是在分子中具有两种以上不同反应基的有机硅单体，它可以和有机与无机材料发生化学键合 (偶联)，增加两种材料的粘接性。

通式中n为0～3的整数; X表示水解性官能基，它可与甲氧基、乙氧基、溶纤剂以及无机材料(玻璃、)等发生偶联反应; Y为有机官能团，如乙烯基、乙氧基、氨基、环氧金属、SiO2基、甲基丙烯酰氧基、巯基等，可与无机材料、各种合成树脂、橡胶发生偶联反应。

典型硅烷偶联剂性能如下表：用于玻璃纤维、无机填料表面处理。

用作密封剂、胶粘剂和涂料增稠剂。

还应用于使固定化酶附着到玻璃基材表面、油井钻探防砂、使砖石表面具有憎水性、使荧光灯涂层具有较高的表面电阻、提高液体色谱中有机相对玻璃表面的吸湿性能等。

由硅氯仿与带有活性基团的烯烃在铂催化剂催化下加成再经醇解制得。

代表性硅烷偶联剂如表所示。

根据硅烷偶联剂的反应机理，水解性官能基X遇水生成硅醇。

如果是无机材料(如玻璃)，则偶联剂和玻璃表面的硅醇发生缩合反应，在玻璃和硅烷偶联剂之间形成共价键。

利用这一特点，硅烷偶联剂可用于处理玻璃纤维(制增强塑料)、改进涂料和粘合剂性能以及用于处理无机填料的表面等，对于玻纤增强不饱和聚酯来说，以用甲基丙烯酰氧基硅烷为宜;对于环氧树脂层压板，则以用环氧化硅烷及氨基硅烷为宜。

硅烷偶联剂的新用途是作为聚乙烯交联剂，通过聚乙烯和乙烯基三甲氧基硅烷接枝共聚，或通过聚乙烯与硅烷发生缩合反应进行交联。

经过处理的聚乙烯可用作电缆及复杂的异型材料。

为了适应功能性高分子复合材料的发展，已开发出一些新型硅烷偶联剂，如γ-脲基丙基- 三甲氧基硅烷，γ-缩水甘油基丙基-甲基-二乙氧基硅烷及N-苯基-γ-氨基丙基-二甲氧基硅烷等。

硅烷偶联剂KH-560
产品型号KH-560
通用名称硅烷偶联剂
化学名称3―缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷
物化指标
产品规格优级
外观淡黄色液体
色谱纯度(%) ≥
折光率(nD25°C)
闪点,Tag 密封杯110°C
沸点(25℃)290
分子量 g/mol
溶解性可溶于水, 并与水起水解反应, 放出甲醇
可溶于醇、丙酮和大多数脂肪族酯类(在5%以下用量时)
产品特性
1. 此产品提高无捻玻纤粗纱增强复合材料的机械强度，并具有很高的湿态强度保留率。

2. 此产品提高树脂和底材、无机填料的粘接力，从而提高环氧树脂的集成电子材料和印刷电路板的湿态电气性能。

3. 此产品提高许多无机填料增强的复合材料如尼龙和PBT等的湿态电气性能。

4. 此产品作为无机填料的表面处理剂，广泛应用于陶土、滑石粉、硅灰石、白炭黑、石英、铝粉、铜粉和铁粉等。

5. 此产品适用于填充石英的环氧密封胶、填充砂粒的环氧混凝土修补材料或涂料和填充金属的环氧模具材料。

6. 此产品可提高双组分环氧密封胶的粘接力。

7. 此产品提高溶剂型丙烯酸、聚氨酯和环氧涂料的粘接力。

8. 此产品应用于水性丙烯酸和聚氨酯等水性涂料, 作为粘接促进剂和交联剂。

提高涂层的粘接强度、防水性、耐磨性、耐擦洗性、耐划伤性和耐化学品性。

包装规格
5KG、25KG塑胶桶包装
储存运输
密封储存, 在湿气和热作用下会发生聚合反应；有效期一年.
以上信息内容由广州欧颖化工提供。

3-甲基丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷3-甲基丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷（简称KH570）是一种常用的有机硅偶联剂，它在化学结构上具有多个官能团的特点，可应用于各种领域，如橡胶、涂料、塑料、陶瓷等。

下面将详细介绍KH570的性质、应用以及相关的研究进展。

1.性质：KH570的化学名为3-甲基丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷，分子式为C11H24O3Si，相对分子质量为236.39。

它是一种无色或浅黄色液体，在常温下具有较低的蒸汽压和挥发性。

它可以溶于水、醇类、醚类等有机溶剂，具有良好的分散性和稳定性。

KH570具有一个丙烯酰氧基官能团和一个甲氧基硅烷官能团，这使得它既具有亲水性又具有亲油性，可以有效地促进有机物与无机材料之间的界面结合。

2.应用：KH570作为有机硅偶联剂具有广泛的应用领域。

主要应用于以下几个方面：2.1橡胶工业：KH570可以与橡胶中的氢化物发生反应，形成化学键，提高橡胶的耐磨性、拉伸强度和耐老化性能。

它还可以改善橡胶的分散性和加工性能，促进填充剂与橡胶基体之间的结合，增强橡胶制品的力学性能。

2.2涂料和油墨工业：KH570可以作为涂料和油墨中的分散剂和增稠剂，提高涂层和油墨的附着力、抗水性和耐候性。

它可以有效地改善涂料和油墨中无机颜料的分散性，增强颜料与树脂基体之间的粘附力，提高涂层的耐化学品和耐刮擦性能。

2.3塑料工业：KH570可以作为塑料的表面处理剂，通过与塑料基体表面反应形成化学键，增强填充剂与塑料基体之间的结合。

它可以提高塑料制品的力学性能、耐热性和耐老化性能，改善塑料的表面润湿性和抗静电性能。

2.4陶瓷工业：KH570可以作为陶瓷材料的界面处理剂，通过与陶瓷粉体表面反应形成化学键，增强粉体与基体之间的结合力。

它可以提高陶瓷制品的力学性能、抗冲击性能和耐磨性，改善陶瓷材料的分散性和加工性能。

3.研究进展：近年来，对KH570在各个领域的研究不断深入，主要集中在以下几个方面：3.1改性方法：研究人员通过改变KH570的结构，引入其他官能团或进行共聚反应，以期获得更好的性能。

乙烯基团的硅烷偶联剂
乙烯基团的硅烷偶联剂是一种在化学和材料科学中常用的化合物，主要用于改善不同材料之间的粘附力和界面性能。

这些化合物通常由两部分组成：一个是可与基材反应的乙烯基团，另一个是可与涂层或其他材料反应的官能团，如氨基、巯基或环氧基。

硅烷偶联剂的化学结构如下：
1. 乙烯基硅烷：R-Si(OCH3)3
2. 氨基硅烷：R-Si(NH2)3
3. 巯基硅烷：R-Si(SH)3
4. 环氧硅烷：R-Si(CH2CH2O)3
其中，R代表有机基团，如甲基、乙基或丙基等。

这些硅烷偶联剂可以单独使用，也可以按不同的比例混合使用，以获得最佳的偶联效果。

在使用乙烯基硅烷偶联剂时，需要注意以下几点：
1. 储存：应存放在干燥、阴凉、通风良好的地方，远离火源和热源。

2. 使用：应穿戴适当的个人防护装备，如化学防护眼镜、化学防护手套和化学防护服等。

3. 安全性：乙烯基硅烷偶联剂是一种易燃易爆的化学品，因此在使用过程中应避免产生火花或高温。

如果不慎接触到皮肤或眼睛，应立即用大量清水冲洗，并及时就医。

总之，乙烯基团的硅烷偶联剂是一种重要的化学试剂，广泛应用于材料科学、涂料、粘合剂和密封剂等领域。

在使用过程中，应注意安全问题，遵循相关规定和操作规程。

3-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷3-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷，这是一个化学领域中的重要概念。

在化工生产和材料科学领域，它扮演着重要的角色。

它具有独特的结构和性质，可以被广泛应用于多个领域。

接下来，我将深入探讨这一主题，并对其进行全面的评估。

1. 3-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷的结构和性质3-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷是一种含有环氧基团和甲氧基团的有机硅化合物。

它的分子结构中包含了丙基链和硅烷基，同时还有环氧基和甲氧基的官能团。

这样的结构使得它具有良好的化学稳定性和反应活性。

在应用中，它可以作为交联剂、偶联剂和表面处理剂等多种用途。

2. 应用领域在化工生产中，3-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷常被用作交联剂来改善材料的力学性能和耐热性能。

在橡胶制品和塑料制品中，它可以通过与聚合物反应形成交联结构，从而增强材料的强度和耐久性。

在涂料和粘接剂领域，它也可以作为偶联剂来提高涂层的附着力和耐化学性。

它还可以作为表面处理剂来改善材料的亲水性和耐候性。

3. 个人观点和理解对于3-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷这一化合物，我认为它具有广泛的应用前景和重要的研究价值。

它的独特结构和多功能性质使得它在材料科学和化工领域都受到了广泛关注。

未来，随着新材料和新工艺的不断发展，它的应用领域还将得到进一步拓展和深化。

我对其未来的发展充满了期待。

总结回顾通过对3-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷的深入探讨，我们可以看到它在化工生产和材料科学中扮演着重要的角色。

它的结构和性质使得它具有多种应用方式，并且在未来有着广阔的发展前景。

在我们的生活和工业生产中，它将继续发挥着重要的作用，推动着化工和材料科学的发展。

在本文中，我以从简到繁、由浅入深的方式来探讨了3-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷这一主题，并对其进行了全面评估。

我也共享了我个人对这一主题的观点和理解。

有机硅改性环氧树脂的研究与应用进展摘要：环氧树脂是一种含有2个或2个以上环氧基团的高分子化合物，其与固化剂反应可生成具有热固性的三维网状结构。

固化环氧树脂具有优异的力学、耐化学、耐腐蚀性能，良好的热学性能、粘接性能和电气性能，且固化后收缩率低，尺寸稳定。

关键词：有机硅改性环氧树脂；研究；应用前言环氧树脂作为一类重要的热固性树脂，具有良好的电学性能、化学稳定性、优异的力学性能和粘接性能，应用领域十分广泛。

得益于环氧树脂优异的综合性能，环氧树脂广泛应用在涂料、粘接剂、电子产品封装、印刷电路板、航空、航天、军工等领域。

1改性方法1.1增容改性提高环氧树脂与有机硅的相容性是物理改性的重要研究方向。

以端羟基甲基苯基硅橡胶(PSi)和硅烷化环氧树脂(SERs)为主要原料，合成了四种不同结构和功能程度的SERs，并用于硅树脂涂层的改性，制备了一系列硅烷化环氧树脂涂层。

其中用环己基环氧树脂和氨基硅烷偶联剂(APTES)制备的SERs效果最好，可贮存30天以上。

所有改性有机硅涂料的附着力均为最高级0级，在30天的耐酸、耐碱、耐盐实验和在300℃下保温实验后，表现出优良的防腐性能和良好的耐热性能。

实验表明，与纯PSi相比，含有25wt%SERs的涂层具有更好的热性能，表现为延迟降解温度，800℃下残碳率大大提高。

SERs的加入提高了硅橡胶与环氧树脂的相容性，其中环氧基团增强了固化混合涂层的附着力。

1.2自分层涂层许多年来，对涂层的研究一直在不断增长，试图提高其工艺和性能。

一般，两层或三层的不同涂层被使用在基材上，以得到综合性能的涂层。

但每一层需要一个配方和一个特定的固化步骤，因此这个多层系统涉及许多复杂的操作和需要长时间的固化过程，而且在层与层之间的界面处可能会出现附着失效的现象，这些因素并不满足当前的工业生产要求。

自分层涂料根据相容性、表面能、分子间作用力等因素，由多种聚合物组成，形成的共混体系溶解在溶剂中，它们在使用后和固化阶段会自动分离，形成连续但功能不同的涂层。

非硅烷偶联剂
铬络合物：Volan（Du Pont） 原硅酸酯：原硅酸烯丙酯 其它原酸酯：磷酸氨苄酯、双十六烷基硼酸异丙
酯、辛基三异丙氧基锡、 钛酸酯：系列含取代基的钛酸酯 其它含有机官能团的化合物
硅烷偶联剂
Silane Coupling Agents
（ SCA ）
硅烷偶联剂
1.硅烷偶联剂概述 1.1硅烷偶联剂化学结构与性质讨论 1.2硅烷偶联剂作用原理 1.3硅烷偶联剂的选择及使用方法 2.硅烷偶联剂品种及其合成 2.1硅烷偶联剂品种及分类 2.2硅烷偶联剂的合成 2.3有关硅烷偶联剂的专利 3.硅烷偶联剂的应用 3.1硅烷偶联剂的功能 3.2常用硅烷偶联剂在各个领域的应用 4.硅烷偶联剂新应用专题 5.硅烷偶联剂与其它偶联剂的比较
▶硅烷偶联剂已成为现代有机硅工业、有机高分子工业、复 合材料工业及相关的高新技术领域中不可缺少的配套化 学助剂。
几个概念
有机硅 硅烷（广义、狭义） 偶联剂 硅烷偶联剂
有机和高 分子材料
取代或改性
有机硅材料 及其加工品
碳
硅
元
同族元素
元
素
素
以石油、煤为基础
以硅矿为基础
（硅是自然界最丰富的元素之一， 占地壳质量的四分之一多）
WD-60，A-187 A-186
γ-氯丙基三乙氧基硅烷 双－（3-三乙氧硅丙基）四硫化物
ClCH2CH2CH2Si(OC2H5)3 [(C2H5O)3SiCH2CH2CH2]2S4
WD-30 WD-40，Si-69
常用硅烷偶联剂
SCA化学性质讨论
SCA中硅官能团的主要化学反应
①水解或醇解反应 ≡SiX＋H2O → ≡SiOH ＋HX ≡SiX＋ROH → ≡SiOR ＋HX

硅烷偶联剂KH-550的作⽤理论及使⽤⽅法硅烷偶联剂KH-550的作⽤理论及使⽤⽅法化学名称分⼦式名称：γ-氨丙基三⼄氧基硅烷别名：3-三⼄氧基甲硅烷基-1-丙胺γ-氨丙基三⼄氧基硅烷3-氨基丙基三⼄氧基硅烷分⼦式：NH2(CH2)3Si(OC2H5)3分⼦结构：分⼦结构国外对应牌号A-1100（美国联碳），Z-6011（美国道康宁），KBE-903（⽇本信越）。

本品有碱性，通⽤性强，适⽤于环氧、PBT、酚醛树脂、聚酰胺、聚碳酸酯等多种热塑性和热固性树脂。

CAS号：919-30-2物理性质密度（ρ25℃)：0.946沸点：217℃折光率nD25: 1.420溶解性：可溶于有机溶剂，但丙酮、四氯化碳不适宜作释剂；可溶于⽔。

在⽔中⽔解，呈碱性。

本品应严格密封，存放于⼲燥、阴凉、避光的室内。

硅烷偶联剂KH-550是⼀类具有特殊结构的低分⼦有机硅化合物，其通式为RSiX3，式中R代表与聚合物分⼦有亲和⼒或反应能⼒的活性官能团，如氧基、巯基、⼄烯基、环氧基、酰胺基、氨丙基等;X代表能够⽔解的烷氧基，如卤素、烷氧基、酰氧基等。

在进⾏偶联时，⾸先X基⽔形成硅醇，然后与⽆机粉体颗粒表⾯上的羟基反应，形成氢键并缩合成—SiO—M共价键(M表⽰⽆机粉体颗粒表⾯)。

同时，硅烷各分⼦的硅醇⼜相互缔合齐聚形成⽹状结构的膜覆盖在粉体颗粒表⾯，使⽆机粉体表⾯有机化。

⼀、硅烷偶联剂在⾼聚物基复合材料中的作⽤机理主要有以下⼏种理论：(1)、化学键理论：认为硅烷偶联剂KH-550含有两种不同的化学官能团，其⼀端能与⽆机材料，如玻璃纤维、硅酸盐、⾦属氧化物等表⾯的硅醇基团反应⽣成共价键;另⼀端⼜与⾼聚物基料或树脂⽣成共价键，从⽽将两种不相容的材料偶联起来。

(2)、表⾯浸润理论：认为硅烷偶联剂提⾼了玻璃纤维或其他⽆机材料的表⾯张⼒，甚⾄使其⼤于树脂基体的表⾯张⼒，从⽽有利于树脂在⽆机物表⾯的浸润与展开，改善了树脂对⽆机增强材料的润湿能⼒，使树脂与⽆机增强材料较好地黏合在⼀起。

3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷分子式3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，分子式为C11H26O4Si，是一种有机硅化合物，具有许多重要的应用价值。

本文将围绕这个主题展开，从其化学结构、性质、应用等方面进行深入探讨。

一、化学结构3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷分子结构包括丙基、环氧丙氧、三甲氧基和硅烷基，其中的环氧丙氧基团和甲氧基团赋予了该化合物较高的化学活性和反应性，使其在有机合成和材料科学中具有广泛的应用前景。

二、性质1. 化学性质：由于分子中含有环氧和甲氧基团，3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷具有较强的亲电性和亲核性，可参与许多有机反应，如环氧化、亲核取代等。

2. 物理性质：该化合物的物理性质包括熔点、沸点、溶解性等，在实际应用中对其性质进行全面评估，有利于推动其在材料工程领域的应用。

三、应用1. 有机合成：作为一种重要的有机硅偶联剂，在有机合成领域应用广泛，可用于官能团的引入、改性剂的设计等。

2. 功能材料：由于其特殊的化学结构和性质，3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷可用于制备有机硅聚合物、涂料、粘接剂等功能材料，在材料科学领域发挥着重要作用。

3. 生物医药领域：该化合物在生物医药领域也具有潜在应用，如药物改性、靶向给药等方面有着重要的意义。

个人观点和理解3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷作为一种有机硅化合物，具有独特的化学结构和多种性质，其在有机合成、材料工程和生物医药领域均具有重要的应用前景。

然而，我认为当前对其性质和应用的研究仍存在一定的局限性，需要进一步深入探讨其在不同领域中的具体应用机制，以推动其在实际应用中发挥更大的潜力。

总结回顾通过对3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷的化学结构、性质和应用进行全面的探讨，可以更全面、深刻地了解这一有机硅化合物的重要意义和潜在应用前景。

在未来的研究和实践中，应该注重对其在不同领域中的具体应用机制进行深入研究，从而更好地发挥其在材料科学和生物医药领域的作用。

方面的应用也是最早并最为成熟。

3.1.1不饱和聚酯在聚酯层压板中的玻璃纤维上用多种不饱和硅烷偶联剂进行了对比[4],其中有不少是很有效的偶联剂,其性能优越和应用较多的见表2所示。

对于大多数通用聚酯来说,常选用含甲基丙烯酸酯的硅烷偶联剂(如ＷＤ-70)。

在典型的含填料聚酯浇铸件中,采用各种填料和甲基丙烯酰氧基官能团硅烷可使其性能获得不同程度的改进[5]。

3.1.2环氧树脂许多硅烷对环氧树脂来说都相当有效,但可订出一些通则为某特定体系选择最适宜的硅烷。

偶联剂的反应性至少与环氧树脂所用的特定固化体系的反应性相当。

对于含缩水甘油官能团的环氧树脂来说,显然是选用缩水甘油氧丙基硅烷(如:ＷＤ-60)为宜,对于脂环族环氧化物或用酸酐固化的环氧树脂,建议用脂环族硅烷(如:Ａ-153)。

在实际应用中,硅烷偶联的应用机理并非总是很清楚,但可结合应用经验来选择,如使用伯胺基团的硅烷(如ＷＤ-50,ＷＤ-52)可使室温固化的环氧树脂获得最佳性能,但不可用于酸酐固化的环氧树脂;含氯丙基官能团的硅烷(如ＷＤ-30)对高温固化的环氧树脂是一种很可靠的偶联剂;含甲基丙烯酸酯的硅烷(如ＷＤ-70)是双氰胺固化的环氧树脂的有效偶联剂。

3.1.3酚醛树脂硅烷偶联剂可用来改善几乎所有含酚醛树脂的复合材料。

氨基硅烷可与酚醛树脂粘结料一起用于玻璃纤维绝缘材料;与间苯二酚—甲醛—胶乳浸渍液中的间苯二酚—甲醛树脂或酚醛树脂一起用于玻璃纤维轮胎帘线上,与呋喃树脂与酚醛树脂一起用作金属铸造用砂芯的粘结料;氨基硅烷与酚醛树脂并用,可用于油井中砂层的固定,其中ＷＤ-50、ＷＤ-51效果理想[7]。

3.1.4其它热固性树脂表1中ＷＤ-20,ＷＤ-70可作为以邻苯二甲酸二烯丙脂、丙烯酸类单体以及可胶连的聚烯烃为基础的其它不饱和树脂的偶联剂。

ＷＤ-60、ＷＤ-50、ＷＤ-52适合用作三聚氰酰胺树脂、呋喃树脂及聚酰亚胺树脂的偶联剂。

3.2热塑性树脂用硅烷处理颗粒状无机填料可显著改善含填料热塑性树脂的流变性能,并在诸如混炼挤出或注模等高剪切力的作业中,保护填料免受机械损伤。

纳米二氧化硅在功能涂料中的应用1、纳米二氧化硅能提高涂层力学性能：有研究者用硅烷偶联剂K H-570和KH-550改性纳米二氧化硅环氧涂料，其冲击强度提高了3倍，弯曲强度和拉伸强度提高了2倍。

成膜型涂料的主要缺陷之一就是受力损伤脱落，周树学等用KH570改性纳米SiO2制备聚氨酯纳米涂层，其耐刮伤性比未加纳米SiO2提高了1倍。

王小燕等用纳米SiO 2改性聚氨酯清漆，显著提高了漆膜的附着强度。

曹红亮用纳米SiO2改性透明耐磨涂料，其耐磨性，光学性能都得到一定的改善。

纳米二氧化硅对涂料进行改性，能显著提高硬度和耐磨性，同时又不改变原有涂料的色泽和可见光透过率。

技术指标：1）硬度提高2H以上；2）耐磨性：提高2倍以上；3）30μm厚涂层的可见光透过率≥90%；4）与真空镀铝层、镀铬层的附着力100%。

2、纳米二氧化硅提高涂层的耐热耐候性能：有研究者对纳米二氧化硅/环氧树脂涂层的差示扫描量热法(DSC)研究发现，玻璃化温度Tg 从纯环氧树脂固化物的80℃上升到113℃。

LiuYL等也得出了类似的试验结果，所得杂化涂层的Tg高达167℃，热失重法(TGA)曲线表明，涂层具有良好的热稳定性，可耐320℃高温。

ZhouSX等研究了聚氨酯/纳米SiO2复合涂膜的紫外吸收光谱和透射光谱发现，在波长290-400 nm范围内，纳米二氧化硅用量增加，漆膜的吸收性增加，透过率下降，表明纳米SiO2对紫外光有屏蔽性，而纳米SiO2对波长400-7 50nm的可见光具有很好的透过性，保证涂层具有很高的透明度。

3、纳米二氧化硅增强防腐性能：有研究者制备的纳米SiO2复合涂料涂覆铁片，在3.5%NaCl溶液中的阳极腐蚀电流比未涂覆前降低2 -3个数量级，失重量降低了3倍，纳米SiO2质量分数为0.91%时防腐蚀性能最好。

张卫国等研究发现纳米SiO2改性聚氨酯涂料后，浸泡腐蚀失重量减小70%，阳极腐蚀电流降低1个数量级，低频区涂层阻抗值增大2个数量级以上，防腐蚀性能显著提高。

硅烷偶联剂简介一、硅烷偶联剂解释硅烷偶联剂在同一个硅原子上含有两种性质不同的活性基团，一种是硅官能的反应性基团，它能与无机物的表面发生化学反应，生成牢固的化学键。

另一种是碳官能的反应基团，它能与有机聚合物发生反应，从而使两种性质差异很大的材料紧紧地结合在一起。

可以把两种物质偶联起来，这就是其名称的由来。

二、硅烷偶联剂种类硅烷的种类大概有数千种，有干硅烷，湿硅烷以及气体硅烷。

经常使用以及规模化生产的硅烷偶联剂有几十种，目前国内常用的销量较大硅烷偶联剂如下：1.乙烯基三甲氧基硅烷（171）2.乙烯基三乙氧基硅烷（151）3.γ-氨丙基三甲氧基硅烷（540）4.γ-氨丙基三乙氧基硅烷（550）5.N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷（792）6.N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷（602）7.γ-[(2,3)-环氧丙氧]丙基三甲氧基硅烷（560）8.γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷（570）硅烷偶联剂牌号对照化学名武大牌号联碳牌号信越牌号中科院牌号CAS NO. 乙烯基三甲氧基硅烷WD-21 A-171 KBM-1003 2768-02-7乙烯基三乙氧基硅烷WD-20 A-151 KBE-1003 78-08-0γ-氨丙基三甲氧基硅烷WD-56 A-1110 KBM-903 KH-540 13822-56-5γ-氨丙基三乙氧基硅烷WD-50 A-1100 KBE-903 KH-550 919-30-2N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷WD-51 A-1120 KBM-603 KH-792 1760-24-3N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷WD-53 A-2120 KBM-602 3069-29-2γ-[(2,3)-环氧丙氧]丙基三甲氧基硅烷WD-60 A-187 KBM-403 KH-560 2530-83-8γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷WD-70 A-174 KBM-503 KH-570 2530-85-0三、硅烷偶联剂应用1、硅烷偶联剂溶液的制备硅烷偶联剂配成溶液，有利于硅烷偶联剂在材料表面的分散，溶剂是水和醇配制成的溶液，溶液一般为硅烷（20%）、醇（72%）、水（8%），醇一般为乙醇（对乙氧基硅烷）甲醇（对甲氧基硅烷）及异丙醇（对不易溶于乙醇、甲醇的硅烷）因硅烷水解速度与PH值有关，中性最慢，偏酸、偏碱都较快，因此一般需调节溶液的PH值，除氨基硅烷外，其他硅烷可加入少量醋酸，调节PH值至4—5，氨基硅烷因具碱性，不必调节。