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硅烷偶聯(lián)劑是一類在分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)含有兩種不同化學(xué)性質(zhì)基團(tuán)的有機(jī)硅化合物。它可用通式Y(jié)nSiX4-n來表示，式中Y為不能水解的基團(tuán)，如鏈烯基（乙烯基）、以及末端帶有Cl、NH2、SH、環(huán)氧、（甲基）丙烯酰氧基等基團(tuán)的烴基，式中X為可以水解并生成Si-OH的基團(tuán)，包括Cl、OMe、OEt等。
X與Y為兩類反應(yīng)特性不同的活性基團(tuán)，其中X基團(tuán)更容易與無機(jī)物、礦物質(zhì)、金屬等產(chǎn)生良好的結(jié)合力，而Y基團(tuán)則更容易與有機(jī)物中的樹脂、橡膠等產(chǎn)生良好的結(jié)合力，正是由于硅烷偶聯(lián)劑具備同時(shí)親和有機(jī)物與親和無機(jī)物的性質(zhì)，它可以作為中間媒介將這兩類不同化學(xué)結(jié)構(gòu)類型、親和力相差很大的材料連接起來，如硅烷偶聯(lián)劑KH570可以增加有機(jī)涂料與金屬鐵等無機(jī)底層的結(jié)合力。
裸露的金屬基材在自然條件下很容易被腐蝕，在金屬基材表面涂覆一層涂料是緩解金屬基材被腐蝕最常用且最簡便的方法。但是由于金屬基材與涂料的化學(xué)性質(zhì)的不同，金屬基材與涂料間的結(jié)合力非常有限，涂料容易脫落，這使金屬基材又重新暴露在腐蝕性的環(huán)境中。
工業(yè)上常用轉(zhuǎn)化膜工藝來增加金屬基材與涂料的結(jié)合力，轉(zhuǎn)化膜工藝操作簡單、性能穩(wěn)定，如磷化工藝（即將工件浸泡在磷化液中形成一層多孔、均勻、致密的磷化膜，涂料會(huì)滲入到磷化膜的孔隙中增加涂料的附著力）。但市面上被廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品（磷化、鈍化等）通常含有重金屬、揮發(fā)性酸、磷元素等污染性物質(zhì)，使用越來越受限。硅烷偶聯(lián)劑作為一款環(huán)保型有機(jī)材料具備提升涂料與金屬基材結(jié)合力的性能，應(yīng)用硅烷偶聯(lián)劑來提升涂料與金屬基材結(jié)合力的環(huán)保型轉(zhuǎn)化膜產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。
單獨(dú)使用硅烷偶聯(lián)劑的轉(zhuǎn)化膜產(chǎn)品，其形成的轉(zhuǎn)化膜薄、耐腐蝕性較差，雖然能夠提升涂料與金屬基材的結(jié)合力，但是金屬基材在涂覆涂料前很容易返銹，這層轉(zhuǎn)化膜很難滿足工序間的防銹要求，所以需要添加其它的成膜物質(zhì)進(jìn)行復(fù)配來提升轉(zhuǎn)化膜的各方面性能，可添加成膜物質(zhì)有氟鋯酸、硼酸鹽、鉬酸鹽等。由于這些物質(zhì)多為水溶性的無機(jī)物，它們與硅烷偶聯(lián)劑無法直接混溶，所以需要用水作為硅烷偶聯(lián)劑與無機(jī)物共存的載體，這就需要將油溶性的硅烷偶聯(lián)劑添加到水中進(jìn)行水解處理。如果不進(jìn)行水解處理的話，硅烷偶聯(lián)劑會(huì)像小油珠一樣漂浮在水溶液中，無法均勻的分散到水溶液中，這將導(dǎo)致硅烷偶聯(lián)劑的作用大打折扣。
硅烷偶聯(lián)劑在無助劑的水中較難水解，水解周期很長，在硅烷偶聯(lián)劑水解的同時(shí)會(huì)伴隨著縮聚這個(gè)副反應(yīng)，縮聚產(chǎn)物會(huì)沉淀在水溶液底部，影響產(chǎn)品使用效果。為了保證水解反應(yīng)正常進(jìn)行，我們通常使用以下的方法：
首先，弱酸性與弱堿性的水溶液都能促進(jìn)硅烷偶聯(lián)劑的水解，一些自身具備酸性基團(tuán)（KH560）或堿性基團(tuán)（KH550）的硅烷偶聯(lián)劑相對容易水解，就是因?yàn)樗鼈冏陨淼腨基團(tuán)會(huì)影響水溶液的pH值，讓硅烷偶聯(lián)劑更容易水解。自身基團(tuán)對水溶液pH值影響較弱的硅烷（如A151）可以通過添加醋酸、氨水等物質(zhì)來調(diào)整水溶液的pH值，讓硅烷偶聯(lián)劑更容易水解，如添加醋酸調(diào)整pH值為弱酸性后再進(jìn)行硅烷偶聯(lián)劑A151的水解，其水解速度有明顯提升。
其次，在硅烷偶聯(lián)劑水解時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定量的甲醇、乙醇等可以與水任意混溶的溶劑，這是硅烷結(jié)構(gòu)中的X基團(tuán)決定的，如果在水溶液中預(yù)先添加硅烷偶聯(lián)劑水解時(shí)會(huì)產(chǎn)生的溶劑，將使硅烷偶聯(lián)劑更充分地分散在水溶液中，使水解液更加穩(wěn)定。如預(yù)先向水溶液中添加少量的乙醇后再進(jìn)行乙烯基硅烷A151的水解，油珠狀的硅烷偶聯(lián)劑與水溶液混溶的更快，且不易縮聚析出。此外，在硅烷偶聯(lián)劑水解時(shí)需要充分地?cái)嚢瑁尮柰榕悸?lián)劑更充分的與水接觸，減少硅烷偶聯(lián)劑分子之間因接觸發(fā)生的縮聚反應(yīng)，硅烷偶聯(lián)劑一旦縮聚就很難再進(jìn)行水解了。