
基于酸改性的硅酸钠水溶液的无机涂料具有较低的成本,并保持了生产硅烷偶联剂的某些其他性能。但是,由于具有建筑和装饰效果,尽管有应用,但在数量和范围上与前两者相比要少得多,由水泥和苯乙烯-丙烯酸乳液制成的无机涂料的应用较少。功能性无机建筑涂料,即防霉涂料,防火涂料,隔热涂料和防凝涂料等,是使用广泛的无机防火涂料,例如LG钢结构防火和隔热涂料涂料(不可膨胀),E-60膨胀型无机阻燃涂料等已被广泛使用;其次,无机防霉涂料由于其固有的优异的防霉性能也得到了一定程度的使用。尽管生产硅烷偶联剂和无机隔热涂料具有良好的性能,但由于用量少,因此使用不多。

白炭黑在各种橡胶上的补强效果优于其他白色填料,仅次于炭黑。与炭黑填充的硫化橡胶相比,二氧化硅/橡胶复合材料具有绝缘性好,发热少,撕裂强度高,滚动阻力低和耐湿滑的优点。在二氧化硅增强的复合材料中,生产硅烷偶联剂颗粒通常以松散的“星云”次级聚集体形式存在。然而,SiO 2是极性颗粒,与非极性聚合物的相容性差,并且具有强的吸附和聚集趋势。因此,生产硅烷偶联剂颗粒总是倾向于聚集两次并且产生氢键缔合。在混合过程中难以均匀地分散在橡胶中,并且不能获得所需的复合效果。

硅烷偶联剂是一种硅烷,在分子中包含两个不同的化学性质(有机官能团和可水解基团)。分子结构通常为:YR-Si(Men)X4-n-1(其中Y为有机官能团,R为可水解的硅官能团)。通过使用生产硅烷偶联剂可以在无机物和有机物之间的界面之间建立“分子桥”,以将性质非常不同的两种材料连接在一起,从而形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的粘结层。改善复合材料的性能并增加粘结强度。典型的生产硅烷偶联剂包括A151(乙烯基三乙氧基硅烷),A171(乙烯基三甲氧基硅烷),A172(乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷)等。

首先,弱酸性和弱碱性水溶液可以促进硅烷偶联剂的水解。一水溶液的pH值使生产硅烷偶联剂更易于水解。可以通过添加乙酸,氨和其他物质来调节其基团对水溶液的pH值影响较弱的硅烷,以调节水溶液的pH值,从而使硅烷偶联剂更易于水解。偶联剂的水解速率显着提高。其次,当硅烷偶联剂水解时,将产生一定量的甲醇,乙醇和与水混溶的其他溶剂。这取决于硅烷结构中的X基团。如果预先将生产硅烷偶联剂添加到水溶液中以进行水解,则此时产生的溶剂将使硅烷偶联剂更充分地分散在水溶液中并使水解溶液更稳定。如果事先将少量乙醇添加到水溶液中,然后进行乙烯基硅烷的水解,则油珠状硅烷偶联剂将更易与水溶液混溶,并且不易因沉淀而沉淀出来。

硅烷偶联剂的主要应用领域之一是对有机聚合物中使用的无机填料的处理。后者可以用生产硅烷偶联剂处理,将其亲水性表面转变为亲有机表面,这可以防止颗粒聚集和系统中急剧的聚合物增稠,还可以改善有机聚合物对增强填料的润湿性。碳官能硅烷还可以使补强填料与聚合物牢固结合。但是,硅烷偶联剂的效果还与生产硅烷偶联剂的种类和量,基材的特性,树脂或聚合物的性质以及应用场合,方法和条件有关。