硅烷偶联剂在聚合物共混中的应用研究

张迪

（吉林工商学院，吉林长春　130507）

硅烷偶联剂在聚合物共混中的应用研究

张迪

（吉林工商学院，吉林长春130507）

硅烷偶联剂是一种具有很高的强度、高长径比、偶联性能良好的有益连接两种不同材料或者复合物性能的单体硅复合化合物。随着技术的不断更新与进步，将少量的硅烷偶联剂引入到聚合物中，能够给予材料优异的性能，比如力学性能和阻断性能。基于此，开展硅烷偶联剂在聚合物共混中的应用研究。

硅烷偶联剂；单体硅化合物；聚合物共混；偶联作用

1　研究背景

硅烷偶联剂是为了满足人们日常将不同聚合物共混时所需要的一种必要的化合材料，在现代经济高速发展的今天，希望聚合物能够共混出一些标新立异、独具风格与创新感的有用性材料，特别是对于现代科技进步的一些新型应用材料的使用。因为硅烷偶联剂受到了广大研究学者的关注，所以其成为了现在世界上最受关注的焦点材料。但是，再好的东西也有不好的地方，比如其较差的分散性能及其与基体较弱的界面作用力，都是严重阻碍硅烷偶联剂复合材料发展的因素。而如今已经开发了硅烷偶联剂表面上的修饰，可以有效地解决这些问题。

2　研究的目的和意义

本文研究的目的就是希望通过对硅烷偶联剂在聚合物共混中的作用研究，进一步找出有利于硅烷偶联剂发展的因素，并且探讨出硅烷偶联剂在聚合物共混中的作用。当然，这也是为了我国科学技术的进步。硅烷偶联剂相对于我国其他一些材料，在共混领域中是一种中流砥柱性的材料，是后起之秀。并且这种具有偶联作用的单体硅化合物在聚合物共混领域中的应用已经十分广泛，但其发展速度却大大超越了传统型的共混材料。硅烷偶联剂是一类同时含有有机官能团和可水解无机官能团的分子，因此利用硅烷偶联剂对于聚合物共混的作用，讨论不同使用条件下影响硅烷偶联剂使用效果的因素，并对硅烷偶联剂的发展进行展望。通过本文的研究，不仅可以更好地了解硅烷偶联剂的作用，同时对于我国技术的进一步发展具有重要的促进意义。

3　硅烷偶联剂概述

3.1硅烷偶联剂属性

硅烷偶联剂作为一种重要助剂，在密封胶、胶黏剂、金属防腐及涂料等领域都有广泛的应用［1］。对于硅烷偶联剂的一些重要机理及作用的浅论，包括化学键合理论、变形层及拘束层理论、摩擦层理论及应力松弛假说等。硅烷偶联剂的本体是一种单体硅化合物，这种化合物主要可以让包括基材表面的底涂、填料颗粒的表面改性及作为助剂与基础聚合物共混等［2］。硅烷偶联剂在光学材料、复合材料、电化学材料和烤瓷等领域中，作为一种必要的协助混合机被应用。

3.2硅烷偶联剂发展进程

自20世纪90年代以来，人类就发现了硅烷偶联剂的存在，并且具有广泛的关注度，因此被应用到了一些领域，比如碳电子设备、超导材料、电化学传感器等科学性领域。硅烷偶联剂复合材料是由一层或者多层石墨聚集而成，并对其进行加工得到的［3］。

3.3硅烷偶联剂发展现状

随着科技的不断进步，硅烷偶联剂的发展得到了许多集团和政府的支持。最为明显的就是投资项目中可用性、可行性能的研究是由北京君略产业研究院咨询有限公司为支持主体来进行开发的。专家团队均来自政府部门、科研高校、行业协会等权威机构，他们从业所具有的广发的资源项目、浓厚的经验教训以及各项机能指标都是多年积累的经验之谈，足以为人民提供保障。

3.4硅烷偶联剂发展趋势

硅烷偶联剂相对于我国其他的一些在材料领域中的中流砥柱性材料来说，确实是后起之秀。但是，其发展速度却大大超越了传统型材料。硅烷偶联剂是我国三大基本材料之一，对于人类社会而言有着巨大的推进作用。二硅烷偶联剂材料同时也是我国的新型材料之一，因此不难发现，硅烷偶联剂材料在我国乃至世界未来发展中都占据了主要地位。所以，为了拓宽硅烷偶联剂材料的应用领域，增强其改性是当前的首要任务。

4　硅烷偶联剂在进行聚合物共混时遵循的原则

在选用硅烷偶联剂时，必须遵循一些原则。研究人员发现，硅烷偶联剂的水解速度完全取决于硅能团Si-X的性质。而硅烷偶联剂在进行有机聚合反应时，其活性取决于碳官能团C-Y［4］。所以，在使用硅烷偶联剂时，针对不同的材料和不同的处理对象，对其的要求是不同的。

5　硅烷偶联剂在聚合物共混中的作用

硅烷偶联剂在如今的材料领域中应用十分广泛，可以处理有机材料，也可以处理无机材料。通过硅烷偶联剂可以将不同的两种聚合物共混起来，作为一种协助剂，目的就是协助不同种化合物在混合时相互容纳对方的性质，能够有效地结合在一起。硅烷偶联剂，在不同种聚合物共混时可以起到偶联的作用。借助硅烷偶联剂本身的性能，能够将两种不同化合物有效地进行连接，如用于处理无机填料，使其有效分散在有机高分子材料基体中，也可以用作交联剂使橡胶或聚烯烃等交联，用作表面改性，使基材表面亲油/亲水/或带上反应基团。这些都是取决于硅烷偶联剂本身的结构，如硅烷偶联剂中烷氧基可以同羟基反应，另外一端的有机基团（如氨基、环氧基、双键等）可以同有机物反应；钛酸酯或铝酸酯可以发生类似的反应［5］。

6　硅烷偶联剂的应用研究

6.1在医学牙科领域中的应用

随着人们生活质量的提高，人们越来越不注重牙床的保护，越来越多的人们开始蛀牙，在牙床牙龈方面存在着许多病根，大量的人逐渐涌向医院进行补牙，以治疗牙的顽疾，由此开始使用烤瓷补牙的方法。

6.2在电化学领域中的应用

硅烷偶联剂对于电化学材料的影响的研究不是特别多，华南师范大学研究了硅烷偶联剂在镁电极固封中的作用，他们采用了浸涂工艺，用W-78和A-1200硅烷偶联剂对金属镁进行表面处理，然后固封制备得到镁电极，采用对比分析得到的结果是两种硅烷偶联剂都可以改善镁电极的性能，其中A-1200效果更好。

7　结语

我国化合物材料的应用技术在不断进步，甚至赶超了一些国际大国。随着科技的进步，硅烷化合物的使用已经逐渐将我国引向世界强国的水准。本文通过对硅烷偶联剂在聚合物共混中的应用研究，为今后其在材料领域中的应用发挥巨大作用奠定基础。

［1］高红云，张招贵.硅烷偶联剂的偶联机理及研究现状［J］.江西化工，2003（2）：30-34.

［2］李芝华，李波.惯性约束聚变实验用玻璃微球堵口特种胶研究［J］.强激光与粒子束，2006（8）：1287-1291.

［3］陈立庄，高延敏，缪文桦.偶联剂在涂料中的作用机理及其应用［J］.全面腐蚀控制，2005（4）：24-27.

［4］刘丹，贺高红，孙杰，等.溶胶-凝胶法制备纳米SiO2/环氧树脂杂化材料［J］.热固性树脂，2008（4）：19-21.

［5］潘蕾，吴文明，蔡雷，等.超声辅助分散制备纳米TiO2/环氧复合材料［J］.热固性树脂，2008（4）：33-36.

Study on the Application of Silane Coupling Agent in Polymer Blend

Zhang Di
（JiLin Business and Technology College，Changchun JiLin 130507）

Silane coupling agent is a kind of monomer silicon compound which is connected with the properties of two kinds of different materials or compound with high strength，high length to diameter ratio and good coupling perfor⁃mance.As technology continues to update and progress，the introduction of a small amount of silane coupling agent into the polymer，the material can be given excellent performance，such as mechanical properties and blocking perfor⁃mance.Based on this，the application of silane coupling agent in polymer blend was studied.

silane coupling agent；monomer silicon compound；polymer blend；coupling effect

TB332

A

1003-5168（2016）08-0121-02

2016-07-09

张迪（1984-），女，硕士，助教，研究方向：材料物理与化学。