【发展史】玻璃钢这类材料当加入硅烷偶联剂改性后除比强度

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    玻璃钢这类材料当加入硅烷偶联剂改性后除比强度

作为合成材料助剂的有机硅偶联剂能成为年产数万吨的产业，得益于应用领域的拓展和市场需求的增大。

应用领域的拓展在于有机硅偶联剂化学分子中有化学反应性各异的碳官能团和硅官能团。市场的增大则得益于合成方法的改进使其生产成本下降，其性价比得到用户的认可。

有机硅偶联剂首先是为了使玻璃纤维增强的树脂基复合材料制品性能改进，以适应应用需要发展起来的一类新型的具碳官能团的有机硅化合物。

玻璃纤维增强的树脂基复合材料，其相对密度只有1.2~2.0，仅是普通钢材的1/6~1/4，比铝材还轻约1/3，而其机械强度却达到或超过了普通钢或某些特种合金钢的水平。

因此，第二次世界大战期间，这类重量轻、强度高的材料很自然引起了军工部门高度重视，并很快被用于飞机雷达罩、副油箱、飞机机翼以及很多军需用品的制造。第一艘玻璃钢渔船也在1942年面世，这体现军转民用的开始。

玻璃钢这类材料，当加入硅烷偶联剂改性后，除比强度高外，还具耐疲劳性能好、减振性好、破损安全性好、耐气候性好、耐化学腐蚀、电性能好、热导率低和线膨胀系数小等特性，用它还可制得透明的、各种色彩的产品，其成型加工性能也很好。

因此，在第二次世界大战后，这种材料很快由军用推向交通、建筑、化工等众多民用领域作为结构材料使用。

随着高分子材料工业的发展，为了改进塑料、橡胶、涂料、粘接剂、密封胶等物理化学性能，降低高分子材料制品生产成本，作为增强、增容填料的sio2或黏土矿粉等无机物料的应用越来越多，有机硅偶联剂作为无机物料的处理剂的使用也越来越广泛，它们对各种有机聚合物复合材料的改性或降低其生产成本的作用已经得到人们的普遍认同。

有机硅偶联剂应用于聚合物化学结构改性是近40多年来发展最快的领域之一。随着有机聚合物通过接枝、嵌段或大分子单体改性的深入研究，高性能或综合性能优越的有机高分子化合物不断涌现，有机硅改性有机聚合物或有机物改性有机聚硅氧烷的研发，以及不同化学结构的高分子化合物复合制备的聚合物合金，或聚合物/金属复合材料的制造，有机硅偶联剂作为这些材料交联、扩链、接枝的单体或增黏、增强助剂的应用越来越普遍，今后在这领域的用途还将继续扩大。

20世纪80年代以来，功能有机材料或功能有机/无机杂化材料研究与开发成为很多研究者青睐的领域，该领域对当今科学技术进步所显现出的重要性广为人们认识。

具有偶联作用的有机硅化合物为功能化基团的合成单体，或作为固定在无机载体上的锚定材料，已被广大的研究者所利用，其研究开发领域涉及固定化均相配合催化剂、固定化酶、固相合成材料、光电子材料、分离材料、光致变色材料、光交联材料、液晶定向材料等。

在有机硅偶联剂的研发初期，氨烃基和巯烃基的化合物的合成主要用于材料保护涂层，迄今在该领域还广为应用。其应用方法的改进使其效果越来越好，新的化合物也在不断研发，材料保护专家寄希望于它们在金属材料保护中能够取代磷化或铬化，以求减少环境污染。

进入21世纪，硅烷化技术除用于金属材料表面处理以取代铬化、磷化防腐措施外，有机硅偶联剂及其衍生物用于材料保护及表面工程技术方面也形成了其独特的应用研究方向，其研发领域所涉及的不仅是金属表面硅烷化，还有砖石、陶瓷、土质、木材和水泥等材料构件、器件、建筑和文物等有关保护。

上述有关方面保护的应用技术则有表面改性、薄膜沉积、涂层制备和表面渗透加固等多种适用技术。该领域的研发提高了保护可靠性、安全性和耐久性，延长了材料的使用寿命，从而达到上述诸方面应用性能长时间得到保护的目的。

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