硅烷偶联剂在新材料中的应用研究 胡登平 08080323 南京师范大学化学与材料科学学院应用化学专业摘要： 硅烷偶联剂由于其独特的结构， 慢慢的受到人们的喜欢， 在硅烷偶联剂产生到应用已经有很多年了，随着新材料的研究成为热门， 硅烷偶联剂在其中扮演着十分重要角色， 本文简单简单介绍一下硅烷偶联剂在新材料中的应用研究， 具体的是偶联剂在光材料， 纳米材料， 复合材料， 电化学材料， 烤瓷中的应用。 关键字： 硅烷偶联剂 新材料 一． 硅烷偶联剂的组成和作用机理： 硅烷偶联剂是一类具有特征结构的有机硅化合物， 可以表示为： Y-R-SiX3： 表达式中的Y 表示可...

  硅烷偶联剂在新材料中的应用研究 胡登平 08080323 南京师范大学化学与材料科学学院应用化学专业摘要： 硅烷偶联剂由于其独特的结构， 越来越受到大家的喜欢， 在硅烷偶联剂产生到应用已经有很多年了，随着新材料的研究成为热门， 硅烷偶联剂在其中扮演着十分重要角色， 本文简单粗略地介绍一下硅烷偶联剂在新材料中的应用研究， 具体的是偶联剂在光材料， 纳米材料， 复合材料， 电化学材料， 烤瓷中的应用。 关键字： 硅烷偶联剂 新材料 一． 硅烷偶联剂的组成和作用机理： 硅烷偶联剂是一类具有特征结构的有机硅化合物， 可以表示为： Y-R-SiX3： 表达式中的Y 表示可以与有机物起反应的基团， 比如乙烯基， 苯基， 氨基等， R 是短链烷撑基， 通过它把 Y 和 SiX3连接起来， X 是可以水解生成 Si-OH 的基团， 可以使卤素， 乙酰基等。 可以形象地表示成： 无机材料-分子桥-有机材料。 硅烷偶联剂的作用机理有五种理论： 化学键理论， 表面浸润理论， 变形层理论， 拘束层理论和可逆水解键理论。 二， 硅烷偶联剂在新材料中的应用研究： 硅烷偶联剂的应用面极广， 可以处理有机材料， 也可以处理无机材料。 通过硅烷偶联剂的处理后材料的某些性能会得到显著提高。以下介绍几种硅烷偶联剂的在新材料中的具体应用研究。 1. 硅烷偶联剂在光材料中的应用研究： 西安交大重点研究了硅烷偶联剂对太阳电池铝浆性能的影响及分析， 他们重点研究了添加不同质量分数w（硅烷偶联剂）（0. 5%-3. 0%） 对铝浆有机载体的表面张力、 铝膜表面划痕、 起灰、 导电性能的影响规律。 结果表明： 当w（硅烷偶联剂） 为2. 5%时， 有机载体的表面张力可从约30 mN/m 降低至25. 69 mN/m， 提高了铝粉颗粒之间以及铝膜与硅片之间的黏附作用， 从而减少划痕和灰化， 进而可使铝电极的接触电阻由0. 60 降低至0. 19 。[1] 而又有学者将目光对准了玻璃的发光性能， 而这种玻璃是硅烷偶联剂改性的芪3 掺杂铅-锡-氟磷酸盐的玻璃， 具体的操作是： 采用溶有芪3 的硅烷偶联剂KBM403对SnF2粉末进行改性, 经改性的SnF2 粉末有利于提高有机染料芪3 掺杂的分散性。 将含有芪3的改性SnF2 粉末掺入低熔点铅锡氟磷酸盐玻璃, 获得了芪3掺杂的有机/无机杂化玻璃。 这种玻璃有更好的[2] 投射性和均匀性。2. 硅烷偶联剂在纳米级材料及复合材料中应用研究： 复合材料由于其优异的性能， 慢慢的受到大家的青睐。 但是复合材料的固有缺点不能消除。 通过利用硅烷偶联剂的加入可以制备性能更佳的复合材料。 纳米材料中加入偶联剂后就像增强体一样， 可以显著提高材料性能。 用硅酸钠制备纳米SiO2乳液, 用氯化铵控制粒径大小, 然后与天然胶乳共混共沉制备出SiO2/NR复合材料。 采用SEM 对SiO2 / NR 复合材料断面进行分析, 观察SiO2 粒子大小和形态, 并对其力学性能进行测试。 根据结果得出, 经过硅烷偶联剂处理的纳米SiO2 在复合材料中[3]除了无机复合材料， 在纳米氧化锌制备中也加入了硅烷偶联剂，分散均匀, 力学性能较好。采用的硅烷偶联剂有KH550、 KH 560、 KH 570对纳米ZnO进行了改性, 研究表明硅烷偶联剂KH570改性效果较好。 红外光谱、 热重分析研究表明改性后纳米ZnO 粉体表面包覆了KH 570; 通过XRD衍射， TEM分析可知改性后纳米ZnO 粉体的晶型没发生明显改变但分散性变好。[4]