硅烷偶联剂是在同一分子里含有两种不同反响基团——无机和有机反响基团的硅基化学分子，其根本结构如图示：
图中的OR是指可水解基团烷氧基，如甲氧基、乙氧基等。烷氧基能与增加的或无机物外表残留的水反响，水解成羟基，然后这些羟基再和无机物外表的羟基产生缩合反响，脱去一个水分子，然后构成结实的化学键；
图中的Y是指有机官能基团，如氨基、甲基丙烯酰氧基、环氧基、乙烯基、巯基等。不同的有机官能团适用于不同的有机聚合物，它能与聚合物进行化学反响（热固性）或构成物理环绕、互穿网络体系（热塑性）而构成结实的化学键。
硅烷偶联剂是经过上述两类不同反响性的基团在无机资料（如玻璃、金属或无机矿藏）和有机资料（树脂、塑料、橡胶、涂料、粘合剂等各种有机聚合物）的界面起效果，结合、偶联无机和有机这两种天壤之别的资料，然后极大地进步各类树脂基复合资料的干、湿态机械强度和电气功能。
硅烷偶联剂的OR水解后构成的硅醇相互之间也可以直接进行缩聚反响，这就使硅烷偶联剂也能在一些场合作为交联剂运用。
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