在水性涂料中使用有機硅偶聯劑助劑，可以顯著的提高涂膜的流平性、爽滑性、光澤、防粘性、耐水性、耐化學品性、耐高溫性、抗沾污性和耐印刷性等。在水性木器涂料中有機硅的應用主要包括有機硅與樹脂的物理混合和化學改性。一種用于水性木器涂料助劑的改性有機硅聚合物，與水性木器涂料的相容性大大提高，能明顯改善涂膜的流平性、潤滑性、光澤、防粘連性和耐化學品性。利用有機功能性硅烷偶聯劑CG-171與乙烯基丙烯酸反應合成了穩定的有機硅丙烯酸酯乳液，該涂膜的耐甲乙酮擦洗性優異。采用水解速度較慢的受阻乙烯基硅烷與丙烯酸進行乳液聚合，提高了有機硅接枝到丙烯酸樹脂上的含量，改善了有機硅丙烯酸乳液的聚合穩定性和貯存穩定性，該乳液具有很好的耐酸堿、耐高低溫及耐電解質穩定性。

水性聚氨酯和丙烯酸乳液是應用最多的兩種
水性木器涂料是涂料工業的新興技術之一，盡管近年來得到了一定的發展，取得了相當不錯的成績，但是在生產技術和市場化等方面還有待進一步努力。水性木器涂料的研究發展可從以下幾方面著手：進一步完善和發展高性能無缺陷水性木器涂料體系；依靠分子設計和聚合物分子裁剪技術，在水性聚合物鏈上引入特殊功能結構的組分，如含氟、含硅聚合物，賦予聚合物涂膜多功能性；進一步開拓水性木器涂料市場。隨著對水性樹脂結構、性能、成膜過程等的進一步研究，結合新的水性聚合物合成技術，水性木器涂料將會變得方便施工，涂膜性能易于設計和優化，以滿足各種不同的用途。

進入21世紀，隨著環保法規的進一步完善，以減輕地球負荷為目的，低VOC(揮發性有機化合物)或零VOC排放的新型涂料成為研發的熱點。水性木器涂料的研發更為引人注目。隨著人們環保、能源意識的增強，水性木器涂料得到迅猛的發展。水性木器涂料中甲醛的含量要求都比較低，為此，如何選用水性木器涂料用樹脂便成了關鍵，換句話說，水性木器涂料的配方和樹脂要以此為基點，同時達到優異的性能和環保的規范要求。目前市場上有百多種水性木器涂料用樹脂可供選用。

水性聚氨酯用于木器涂料時具有易于施工、流平性好，涂膜硬且韌、耐化學品性好等優點。水性聚氨酯涂料按成膜性能可分為水性聚氨酯分散體涂料和雙組分水性聚氨酯涂料。

水性有機硅改性木器涂料
水性聚氨酯分散體涂料為單組分涂料，所用樹脂屬熱塑性樹脂，聚合物相對分子質量較大，成膜過程中不發生交聯，具有施工方便的優點。它包括芳香族和脂肪族聚氨酯分散體，后者的耐黃變性優異，更適于戶外。它們的成膜性能都較好，涂膜光澤較高、耐磨性好、不容易產生氣泡和縮孔。但硬度一般，價格較貴，適合于做亮光面漆、地板漆等。與溶劑型聚氨酯涂料相比，聚氨酯水分散體涂膜的耐化學性和耐溶劑性較差，硬度較低、表面光澤度不高，而且其自增稠性差、固含量低、膜的耐水性差等，限制了其應用。交聯改性可以提高聚氨酯水分散體涂料的機械性能和耐化學品性能。首先，通過選用多官能度多元醇、多元胺擴鏈劑和多異氰酸酯交聯劑等合成具有交聯結構的水性聚氨酯分散體。其次，添加內交聯劑，如碳化二亞胺、甲亞胺和氮雜環丙烷類化合物。內交聯劑在堿性條件下相當穩定，能穩定存在于聚氨酯乳液中。涂膜在干燥過程中由于水及中和劑的揮發，使得pH值下降，交聯反應得以進行。經研究表明：水性聚氨酯復合改性材料可彌補單組分聚氨酯的缺陷，例如，1.通過環氧改性水性聚氨酯，將環氧樹脂較高的支化度引入到聚氨酯主鏈上，提高乳液涂膜的附著力、干燥速率、涂膜硬度和耐水性。2.采用氨基丙基三乙氧基硅烷與多異氰酸酯反應合成端硅氧烷聚氨酯預聚體，然后分散于水中，依靠硅氧烷水解縮合擴鏈交聯制備交聯水分散聚氨酯。

現存問題
目前，我國水性木器涂料市場并不樂觀,由于水性木器涂料在關鍵技術方面有局限，導致其漆膜在硬度、耐水性、光澤等性能上與溶劑型涂料相比還有一定的差距。另外，由于水性木器涂料固體含量低，加上水的表面張力大，施工控制較難，容易使涂膜產生流掛、豐滿度差、縮孔、魚眼等問題。因此，水性木器涂料的技術發展還面臨很多深層次的研究課題。國內產品由于在水性樹脂的核心技術方面與國外先進水平差距較大，使得國內大部分生產廠家的產品質量波動較大，造成了這一品種整體質量的不穩定，技術創新工作任重道遠。

我國注冊的涂料企業近8000多家，而從事水性木器涂料的生產企業卻廖廖無幾。絕大部分涂料企業都持觀望的態度，靜觀其變，相機進入。持這種態度的涂料企業從主、客觀上來分析，有下列幾種原因：(1)不少木器涂料生產企業仍看好溶劑型的聚酯漆市場和高固體分低粘度的硝基木器漆市場。(2)有些涂料企業因產品繁多，資金運作困難，舍不得，或者說難以抽出資金來組織工程技術人員進行水性木器涂料的研發、營銷。(3)有些涂料企業已開始從事水性木器涂料的研究，但因諸多因素的影響，產品推向市場的速度不快，或者說力度不大。

由于水性木器涂料生產企業的促銷力度不夠大，消費者對使用溶劑型木器涂料的思維定勢的作用力還較強，短期內觀點還難以轉變，這也是水性木器涂料市場不旺的主要原因之一。有少數消費者甚至提出：用水做的木器涂料能行嗎?的疑問。因為水性木器涂料對金屬包裝罐內壁有腐蝕，一些涂料企業用PVC袋子作為內襯進行包裝，再加上冬天氣溫的驟降使得水性木器涂料呈凍融狀，透明清晰度也不理想，造成了開罐外觀欠佳，難以與溶劑型木器涂料相比。這也是消費者難以接受的幾個原因。

因此，經過硅烷偶聯劑CY-171改性的水性涂料一定會成為市場的首選產品。

        硅烷偶聯劑配成溶液，有利于硅烷偶聯劑在材料表面的分散，溶劑是水和醇配制成的溶液，溶液一般為硅烷（20%）、醇（72%）、水（8%），醇一般為乙醇（對乙氧基硅烷）甲醇（對甲氧基硅烷）及異丙醇（對不易溶于乙醇、甲醇的硅烷）因硅烷水解速度與PH值有關，中性最慢，偏酸、偏堿都較快，因此一般需調節溶液的PH值，除氨基硅烷外，其他硅烷可加入少量醋酸，調節PH值至4-5，氨基硅烷因具堿性，不必調節。因硅烷水解后，不能久存，最好現配現用，最好在一小時內用完。

        下面是一些具體應用，以供用戶參考：

（1）、預處理填料法：將填料放入固體攪拌機（高速固體攪拌機HENSHEL（亨舍爾）或V型固體攪拌機等），并將上述硅烷溶液直接噴灑在填料上并攪拌，轉速越高，分散效果越好。一般攪拌在10-30分鐘（速度越慢，時間越長），填料處理后應在120攝氏度烘干（2小時）。

（2）、硅烷偶聯劑水溶液（玻纖表面處理劑）：玻纖表面處理劑常含有：成膜劑、抗靜電劑、表面活性劑、偶聯劑、水。偶聯劑用量一般為玻纖表面處理劑總量的0.3-2%，將5倍水溶液首先用有機酸或鹽將PH值調至一定值，在充分攪拌下，加入硅烷直到透明，然后加入其余組份，對于難溶的硅烷，可用異丙醇助溶。在拉絲過程中將玻纖表面處理劑噴灑在玻纖上干燥，除去溶劑及水份即可。

（3）、底面法：將5%-20%的硅烷偶聯劑的溶液同上面所述，通過涂、刷、噴，浸漬處理基材表面，取出室溫晾干24小時，最好在120℃下烘烤15分鐘。

硅烷偶聯劑的濃度對鋇玻璃與樹脂基質間粘接強度的影響  

　　 前　　言
　　牙科復合樹脂自從六十年代問世以來,其配方組成在樹脂基質,無機填料和固化方式等方面都作了許多改進。八十年代至今,不少國內外學者對復合樹脂改性的著眼點已集中在對無機填料的種類、形態、粒度及其與樹脂的結合等方面的研究上。為了便于修復后的臨床檢查,近年來,對填料的X線阻射性也提出了新的要求。研究表明,玻璃中加入一定量的氧化鋇可使其達到理想的折光指數,并具有良好的X線阻射性。因此,鋇玻璃被認為是一種較有發展前途的無機填料,并被許多廠家所采用。眾所周知,硅烷偶聯劑是促進無機填料與有機聚合物進行結合的粘結增強劑,對提高復合樹脂的物理機械性能起著至關重要的作用。研究證明:γ 甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(γ MPS)被認為是牙科復合樹脂中效果較好、應用最多的硅烷偶聯劑。γ MPS在石英玻璃和其它填料表面上的吸附特征及其對復合樹脂性能的影響已有報道[5]。但由于填料的組成不同,其表面結構和理化性能存在著較大的差異,并且這些表面特征也影響著γ MPS在其表面的吸附行為。因此有必要對γ MPS在鋇玻璃表面上的吸附及其對鋇玻璃與樹脂基質間結合的影響進行研究。目前,國內外尚未見有關報道。本文選用7種不同濃度的γ MPS乙醇溶液分別對鋇玻璃試塊表面進行硅烷化處理,然后與樹脂粘接,通過抗張粘接強度測試,研究了硅烷偶聯劑的濃度對鋇玻璃與樹脂基質間結合強度的影響,并對粘接斷裂界面進行了觀察分析。研究結果表明:隨著γ MPS溶液濃度的增大,鋇玻璃與樹脂間的結合強度呈現由低到高,再由高到低的轉變。γ MPS溶液濃度在0.1%～0.5%范圍內可使鋇玻璃與樹脂間達到最佳的抗張粘接強度;隨著該溶液濃度的變化,試件的粘接斷裂破壞形式呈現由粘接破壞→混合破壞→內聚破壞→混合破壞→粘接破壞的現象。
1、材料與方法
　　1.1　材料(1)γ 甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(簡稱γ MPS,醫用級KH 570,南京曙光化工廠)。(2)鋇玻璃棒(φ12mm,本研究室提供)。(3)光固化型丙烯酸酯類粘接劑(ＤＵＲＡＦＩＬＬＢｏｎｄ,Ｋｕｌｚｅｒ,Ｇｅｒｍａｎｙ)。
　　1.2　試驗方法(1)鋇玻璃試塊制備:將鋇玻璃棒用低速切割鋸(ＩＳＯＭＥＴＢｕｅｈｌｅｒＬｔｄ,ＵＳＡ)切成直徑12mm,厚度5mm的圓片狀試塊,將試塊的兩個表面在金相預磨機上用水砂紙依次從200目、400目、600目、800目、1000目、1200目磨至1500目,乙醇超聲清洗后備用。(2)硅烷化處理:γ MPS加少量蒸餾水在乙酸催化下,磁力攪拌30min使其水解,用無水乙醇將上述水解液配制成分別含有γ MPS重量比為0.01%、0.05%、0.1%、0.5%、1%、5%和10%的7種不同濃度的溶液。將鋇玻璃試塊分組放入上述溶液中浸泡30min后取出,在空氣中晾干20min,然后放入105℃恒溫烤箱內熱處理120min。(3)試件制作:每個試件由兩個鋇玻璃試塊組成,用厚度為1mm的帶孔(4mm)膠墊貼在一個試塊的中心位置,以限定粘接面積。將光固化粘接劑滴入孔內,然后將另一個試塊對齊輕放其上。每組8個試件,共7組,分別置于光固化箱(ＤｅｎｔａｃｏｌｏｒＸＳ,Ｋｕｌｚｅｒ,Ｇｅｒｍａｎｙ)內,雙面各照射90ｓ。然后,將ＰmmＡ拉柱用502膠粘接在試件兩端的軸線位置(見圖1)。(4)抗張粘接強度測試:儀器:萬能試驗機(ＡｕｔｏｇｒａｐｈＤＣＳ 5000,Ｓｈｉｍａｄｚｕ,Ｊａｐａｎ),拉伸速度:5mm/min,數據為8個試件的均值。(5)斷面觀察:將測試過抗張粘接強度的試件的粘接斷裂面用立體顯微鏡(ＯｌｙｍｐｕｓＳＺＨ 131,Ｊａｐａｎ)觀察其破壞的類型。

2、結 果
　2.1　抗張粘接強度表1為不同濃度γ MPS處理的鋇玻璃試塊與光固化樹脂抗張粘接強度的測試結果,圖2為抗張粘接強度與γ MPS濃度對數值的相關關系。從表1和圖2中可以看出,各組間結合強度均有不同程度差異。其中,以0.01%γ MPS處理的鋇玻璃試塊與樹脂間的結合強度最低,為23.4MPa;以0.1%γ MPS處理的鋇玻璃試塊其結合強度最大,為37.9MPa。隨著γ MPS溶液濃度的增大,鋇玻璃試塊與樹脂間的結合強度出現由低到高,再由高到低的變化。各組數據間經方差分析和ｑ檢驗得出:0.1%組除與0.5%組無顯著性差異外,與其余五組之間均有顯著性差異(P<0.05);0.5%組與0.01%、5%、10%三組間有顯著性差異,與其余三組間無顯著性差異(P>0.05);其余五組間(0.01%、0.05%、1%、5%、10%)均無顯著性差異。
　2.2　粘接斷面觀察表2為每組8個試件粘接斷裂面破壞類型的觀察結果。從表中可以看出,γ MPS濃度為0.1%和0.5%時,斷裂面幾乎全部發生在粘接樹脂的內部,即內聚破壞(ｃｏｈｅｓｉｖｅｆａｉｌｕｒｅ);濃度從0.01%增加到0.05%時,斷裂類型從粘接破壞(ａｄｈｅｓｉｖｅｆａｉｌｕｒｅ)向混合破壞(ｍｉｘｅｄｆａｉｌｕｒｅ)轉變,且粘接界面暴露的面積逐漸減少;濃度從1%增加到10%時,斷裂類型從混合破壞向粘接破壞轉變,且粘接界面暴露的面積逐漸增多。隨著硅烷處理液濃度的變化,斷裂類型呈現出由粘接破壞→混合破壞→內聚破壞→混合破壞→粘接破壞的轉換。

3、討 論
　　為了提高牙科復合樹脂中無機填料與樹脂基質間的結合,硅烷偶聯劑的應用已有數十年的歷史。最早應用于牙科復合樹脂中的偶聯劑是乙烯基硅烷偶聯劑,后來發現,由于γ MPS所含的有機官能團與樹脂基質Ｂｉｓ ＧＭＡ具有更好的相容性,經研究證明,它能更好地提高復合樹脂的物理機械性能,目前已被廣泛應用和肯定[4]。關于偶聯劑的作用機理,學者們已提出了許多理論,如化學鍵理論,表面浸潤理論,變形層理論以及可逆水解鍵理論等[8]。最近,Ｓ ｄｅｒｈｏｌｍ和Ｓｈａｎｇ[9]應用付立葉變換紅外光譜(ＦＴ ＩＲ)漫反射技術研究了γ MPS在膠體ＳｉＯ2表面的作用機制和分子取向(ｍｏｌｅｃｕｌａｒｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ)。
　 　他們認為,γ MPS與石英玻璃間的結合基于下列兩種鍵合:一,硅烷水解后的硅醇基團(ＳｉＯＨ)和ＳｉＯ2表面上的羥基(-ＯＨ)發生縮合形成了硅氧烷橋;二,硅烷偶聯劑分子上的羰基(Ｃ=Ｏ)在上述縮合反應的同時形成氫鍵。盡管鋇玻璃的組成、表面結構和理化性能與石英玻璃存在著較大的差異,但是在鋇玻璃的表面同樣存在著大量的羥基,除Ｓｉ ＯＨ外,還有ＡＩ ＯＨ、Ｂ-ＯＨ、Ｂａ-ＯＨ等基團,這是所有硅酸鹽玻璃共有的親水性所致。因此,根據上述學者們的觀點,γ MPS在石英玻璃表面的反應機制對鋇玻璃來說同樣適用。本實驗的抗張粘接強度測試結果從宏觀上已給予了充分證實。為了開發一種性能優良的新型牙科復合樹脂,選用適宜的硅烷偶聯劑的用量是一個值得重視和研究的課題,用量過多或過少都可能會導致復合樹脂性能的下降。許多研究表明,界面上即使含有極少量的硅烷偶聯劑也會對復合材料的物理機械性能產生顯著的影響[3,8],同樣,γ MPS在無機填料表面上沉積的多少也很可能會導致復合樹脂在性能上的巨大差異。因此有必要對填料硅化處理的最適條件和用量進行探索和研究。Ｇｒａｆ等[10]認為,硅烷偶聯劑在填料表面上的沉積量或分子層數目可以通過改變它的溶液濃度來實現。本研究選用幾種不同濃度的γ MPS溶液對鋇玻璃試塊進行硅化處理,從硅烷處理液的濃度與粘接強度的關系來初步探求復合樹脂中鋇玻璃填料與樹脂基質間達到最佳結合所需硅烷偶聯劑的最適用量。從實驗結果來看:γ MPS溶液濃度為0.1%～0.5%時,鋇玻璃與樹脂間的結合強度最大,并且顯著高于其它濃度組;當溶液濃度大于1%或小于0.1%時,結合強度均明顯下降。說明γ MPS在一定濃度范圍內吸附在鋇玻璃表面的偶聯劑膜存在著某一厚度范圍,超過或低于該厚度范圍都會導致鋇玻璃與樹脂間結合強度的降低。由于本實驗對沉積在玻璃表面的γ MPS膜的厚度尚未給予測試,所以還不能確定γ MPS在鋇玻璃表面沉積的分子層數與結合強度的關系,這有待進一步的探測和研究。Ｍｏｈｓｅｎ等[11]認為,選用適量的硅烷偶聯劑對填料進行預處理,將會使復合樹脂的斷裂面發生在樹脂基質內而不發生在樹脂基質與無機填料的界面。從理論上講,復合樹脂中填料與樹脂基質間的界面應包括樹脂與偶聯劑之間、偶聯劑與填料之間以及樹脂與填料之間三種界面。由于這些界面間的相互作用較為復雜,反應機制尚有爭議[3],又由于實驗觀察手段所限,所以在實際觀察時,很難嚴格區分。根據本文的觀察手段,文中所指的粘接破壞是指發生在樹脂層與硅化后的玻璃表面之間的破壞。實際上它也應包括偶聯劑層的內聚破壞以及偶聯劑與玻璃間的粘接破壞,因此,也有學者將上述破壞稱為界面破壞(ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌｆａｉｌｕｒｅ)。
　 　 內聚破壞是指發生在樹脂層內的破壞,混合破壞是指上述兩種形式同時存在的破壞。硅烷偶聯劑用量過多,沉積在鋇玻璃表面的分子層數將增多,除化學吸附層外,還有大量結構疏松的物理吸附層存在。Ｉｓｈｉｄａ認為,填料表面以物理吸附形式存在的偶聯劑膜將會導致樹脂與玻璃間結合強度的下降。因此,在這種情況下,很可能出現粘接破壞,即樹脂與偶聯劑間的破壞和偶聯劑層的內聚破壞以及偶聯劑與玻璃間的破壞。若偶聯劑用量過少,由于在玻璃表面達不到整體覆蓋,也勢必導致樹脂與填料間結合強度的降低,斷裂破壞很可能發生在樹脂與填料之間。在本研究的預實驗中,曾采用一組末經硅處理的試件進行抗張粘接強度測試,由于結合強度極小(忽略不計),結果斷裂面均發生在樹脂與鋇玻璃之間。從本實驗的7組結果來看,γ MPS溶液濃度為0.01%和0.05%時,既有樹脂與玻璃間的粘接破壞也有混合破壞;當濃度為0.1%和0.5%時,斷裂類型幾乎全部為粘接樹脂的內聚破壞;當濃度從1%增加到10%時,斷裂由樹脂的內聚破壞向混合破壞轉變,并出現粘接破壞現象。隨著硅烷處理液濃度的變化,斷裂類型呈現出由粘接破壞→混合破壞→內聚破壞→混合破壞→粘接破壞轉換的現象。然而遺憾的是,本實驗對斷裂破壞位置未能從微觀進行觀察和分析,也就是說,粘接破壞和混合破壞究竟是發生在樹脂 偶聯劑界面,還是發生在偶聯劑 玻璃界面,或是偶聯劑層的內聚破壞,對于這個問題,還有待于下一步研究。

白炭黑是橡膠工業中一種重要的補強填料,同炭黑比較,加工性能較差,在橡膠工業中的應用受到限制[1]。使用硅烷偶聯劑對白炭黑進行改性,解決了白炭黑與膠料的親和性,改善了膠料的加工性能。同時可使膠料的定伸應力、拉伸強度、撕裂強度及耐磨性提高。輪胎使用白炭黑補強時加入硅烷偶聯劑,可以獲得滾動阻力(生熱),抓著性能和耐磨耗性能三者之間的最佳平衡[2]。本工作研究了硅烷偶聯劑改性白炭黑在丁苯橡膠(ＳＢＲ)中的應用,探討了硅烷偶聯劑種類和用量對ＳＢＲ膠料性能的影響。
1、實驗部分
　　1.1　原材料
　　ＳＢＲ1500,齊魯石化公司產品;沉淀法白炭黑,青島羅地亞白炭黑有限公司產品;偶聯劑:γ 氨丙基三乙氧基硅烷(ＫＨ 550),γ 縮水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷(ＫＨ 560),四硫化雙(3 三乙氧基硅烷基丙基)硅烷(Ｓｉ 69),乙烯基三(β 甲氧基乙氧基)硅烷(Ａ 172),氧化鋅,硬脂酸,促進劑ＣＺ、ＴＴ、ＴＢＢＳ,防老劑Ｄ,硫化劑Ｓ均為市售工業級產品。
　　1.2　配方
　　(1)ＳＢＲ1500100,活性劑ＺｎＯ4,硬脂酸1 5,促進劑ＴＴ2、ＴＢＢＳ2、ＣＺ0 8,防老劑Ｄ1,沉淀法白炭黑40,Ｓ0.4,硅烷偶聯劑ＫＨ 550變量,分別從0,0 5,1 0,1 5加入。
　　(2)同配方(1),只是將偶聯劑變為ＫＨ 560。
　　(3)同配方(1),將偶聯劑變為Ａ 172。
　　(4)同配方(1),將偶聯劑變為Ｓｉ 69。1.3　方法將ＳＢＲ膠料在輥溫為30～40℃的開煉機上塑煉3～5ｍｉｎ,加入小料(ＺｎＯ,ＳＡ,ＣＺ,ＴＴ,ＴＢＢＳ,Ｄ),混煉5～6ｍｉｎ,加入硅烷偶聯劑處理的白炭黑,最后加入Ｓ,混煉5～6ｍｉｎ,薄通6次,下片。
　　1.3　性能測試
　　使用ＥＥＫＯＮ公司的ＥＫ2000Ｐ流變儀確定硫化時間。用ＥＥＫＯＮ公司的ＥＫ2000Ｍ門尼粘度儀確定門尼粘度。用ＧＯＴＥＣＨ公司的ＡＩ 7000Ｓ電子拉力機測試拉伸性能。用ＧＯＴＥＣＨ公司ＤＩＮ磨耗機測試磨耗性。

2　結果與討論
　　2.1　改性膠料的物理性能采用4種硅烷偶聯劑分別改性白炭黑補強ＳＢＲ膠料,其物理機械性能見表1。
　　2.1.1　門尼粘度
　　從表1看出,隨著偶聯劑量的增加,4種偶聯劑膠料的門尼粘度值總體上都有所降低。并且隨著偶聯劑用量的增加,門尼粘度降低的幅度增大。
隨著偶聯劑量的增加,白炭黑表面緊緊的結合著一層硅烷,降低了填料填料網狀結構的形成機率,使得混煉膠料的粘度降低。
　　2.1.2　硫化時間
　　從表1看出,改性白炭黑膠料的硫化時間隨偶聯劑量的增加而縮短,其中用Ｓｉ 69改性膠料的硫化時間縮短幅度最大。Ｓｉ 69是一種雙功能偶聯劑,一方面起著偶聯的作用,另一方面為硫化提供Ｓ,而其它3種偶聯劑只是起了偶聯作用。
　　2.1.3300%定伸應力
　　從表1看出,隨著偶聯劑量的增加,4種硫化膠料的300%定伸應力都有所增加,其中分別用ＫＨ 560、Ｓｉ 69改性白炭黑的硫化膠的定伸增加比較明顯,而用ＫＨ 550、Ａ 172增加較小。一般的硫化膠料,隨著交聯密度的增大,定伸應力隨之增大。隨著偶聯劑量的增加,白炭黑偶聯劑聚合物網絡逐漸增密,使膠料的交聯密度隨著增加,所以定伸應力明顯改善。
　　2.1.4300%定伸應力/100%定伸應力
　　根據王夢蛟等人的理論:硫化膠料的300%定伸應力與100%定伸應力的比值是聚合物填料相互作用的一個量度,可以確信它與聚合物的分子鏈從填料表面滑動或脫離有關,該比值越高,聚合物填料相互作用越強。根據該理論,由表1看出,改性白炭黑硫化膠料的性能都要高于不加偶聯劑的膠料;用ＫＨ 560、Ｓｉ 69改性白炭黑的硫化膠料的性能隨著偶聯劑量的增加性能提高。
　　2.1.5　拉伸強度
　　由表1看出,隨著偶聯劑加入量的增加,分別用ＫＨ 550、ＫＨ 560、Ｓｉ 69改性白炭黑膠料的拉伸強度先增加后降低,而用Ａ 172改性的膠料的拉伸強度變化規律不明顯。拉伸強度與膠料的交聯密度有密切關系,一般隨著交聯密度的增加拉伸強度也隨之增大,并出現一個極大值,然后隨著交聯密度的進一步增大拉伸強度下降。
　　2.1.6　撕裂強度
　　從表1看出,經過4種偶聯劑改性后的白炭黑硫化膠料的撕裂性能明顯增加。一般撕裂強度也隨著交聯密度的增大而增大。通過偶聯劑的改性,使白炭黑在橡膠中的分散性提高,白炭黑與橡膠的親和性也提高,其撕裂性能明顯增加。
　　2.1.7　扯斷伸長率
　　從表1可以看出,隨著偶聯劑量的增加,扯斷伸長率都呈現出下降的趨勢.一般硫化膠料的扯斷伸長率隨著交聯密度的增大而降低,隨著交聯密度的增加,膠料的強度提高,分子間作用力增加,伸長率降低2.1.8　磨耗性能從表1可以看出,隨著偶聯劑用量的增加,4種硫化膠料的磨耗體積都下降,其中ＫＨ 560改性的膠料的磨耗性能最好,依次是Ｓｉ 69、Ａ 172、ＫＨ 550。2.1.9　回彈性能從表1看出,除用Ａ 172改性的硫化膠料的回彈性能降低外,其他膠料的回彈性都明顯增加。用ＫＨ 550和ＫＨ 560改性白炭黑的硫化膠料的回彈性在偶聯劑量的為1 5份時出現了最高值。回彈性和膠料的交聯密度有一定的關系,隨著交聯密度的增加,回彈性增大,并出現最大值。
3、結　論
　　(1)在使用白炭黑的ＳＢＲ膠料配方中加偶聯劑,可以降低混煉膠料的門尼粘度,縮短硫時間,提高生產效率。
　　(2)使用ＫＨ 550、ＫＨ 560、Ａ 172、Ｓｉ 694偶聯劑對白炭黑進行表面改性后,硫化膠料的合力學性能都有不同程度的提高。
　　參考文獻
　　[1]趙紅娟編譯.混煉條件對ＴＥＳＰＴ與白炭黑、輪胎用橡膠應的影響[Ｊ].橡膠參考資料,2002,(4):22～26
　　[2]ＪｏｈｎＴ.用于提高白炭黑性能的硅烷偶聯劑[Ｊ].橡膠參考料

復合材料是指由基體樹脂、增強材料（填料、玻璃纖維）、功能性助劑（偶聯劑、脫模劑、增韌劑）等經過特定設備加工而成的材料，主要有不飽和聚酯復合材料、酚醛模塑料、環氧塑封料、環氧灌封料、環氧澆注料、環氧玻璃纖維布等。其特點為：高強度、高電性能、成型性好等。 　　硅烷偶聯劑含有可以和無機填料反應的硅氧烷基團以及和有機樹脂反應的環氧基、氨基、乙烯基基團等。作為復合材料中常用的助劑，它的作用為：改善基體樹脂對填料、玻璃纖維的浸潤性，使得基體樹脂通過化學鍵和填料或玻璃纖維相連接，進而提高復合材料的彎曲強度、沖擊強度、耐水性、電性能等。 　　增韌型硅烷偶聯劑是指在硅氧烷基團和有機活性基團之間含有一定分子量的柔性長鏈。由于柔性長鏈的存在，適當降低了復合材料中填料表面層的化學鍵合密度，當復合材料受到外界沖擊時，填料表面包裹的柔性鏈能很好的吸收沖擊能量。這樣就改善了復合材料的沖擊強度，減少了應力開裂。同時由于長鏈硅烷偶聯劑大部分分散在填料的表面層，樹脂層中含量較少，適當的用量情況下對復合材料的熱變形溫度、玻璃化溫度影響不大。 　　添加增韌型硅烷偶聯劑的復合材料具有高韌性且內應力較低,而耐熱性卻下降不大。和一般的硅烷偶聯劑相比，長鏈硅烷偶聯劑在改善膠液對填料的浸潤性方面亦有其獨特的優點，尤其對于那些具有很高的表面能的填料如：玻璃纖維、納米二氧化硅等，長鏈硅烷偶聯劑由于具有疏水性的柔性長鏈，極大地降低了填料的表面能，使得膠液中的溶劑、樹脂、助劑等能均勻的滲透到玻璃纖維中或均勻分散到納米填料表面，這就提高了復合材料的沖擊強度、耐熱性等。而經過一般的硅烷偶聯劑處理的玻璃纖維布在涂膠處理時（如覆銅板生產用的環氧-玻璃纖維半固化片），由于毛細現象，總是纖維布表面膠液中的丙酮、二甲基甲酰胺等低分子量的極性溶劑優先在玻璃纖維中擴散，這樣就使得纖維布表面的膠液黏度急劇增大，膠液中的樹脂和固化劑難以迅速向玻璃纖維中滲透，由此得到的復合材料沖擊強度、耐熱性較差。另外亦已證明經過長鏈硅烷偶聯劑處理的玻璃纖維復合材料具有更好的耐離子遷移性。 　　由于長鏈的影響,增韌型硅烷偶聯劑和填料或玻璃纖維表面硅醇鍵的反應速度稍慢,所以需適當延長處理填料的時間。