有机硅材料及应用
有机硅在新能源汽车中的应用
有机硅在新能源汽车中的应用
有机硅是指含有硅元素的有机化合物，由于其独特的化学性质和物理性质，被广泛应用于新能源汽车领域。
本文将从能源储存、电动车辆部件和电池技术等方面介绍有机硅在新能源汽车中的应用。
一、能源储存方面
有机硅在新能源汽车中的一个重要应用是能源储存。
在电动汽车中，电池是最主要的能源储存装置。
有机硅材料可以用于制备高性能的锂离子电池，提高电池的能量密度和循环稳定性。
有机硅材料具有较高的导电性和化学稳定性，能够有效地提高电池的性能和寿命。
二、电动车辆部件方面
有机硅在新能源汽车的部件制造中也有重要应用。
例如，有机硅材料可以用于制造电动汽车的密封件和接头。
有机硅密封件具有高温耐受性、耐腐蚀性和抗老化性能，能够有效地防止电动汽车在工作过程中的液体和气体泄漏问题。
有机硅接头具有良好的电绝缘性能和耐高温性能，能够保证电动汽车电路的安全和稳定。
三、电池技术方面
有机硅在新能源汽车的电池技术中也发挥着重要作用。
有机硅材料可以用于制备高性能的锂离子电池电解液。
有机硅电解液具有较高的离子传导性和较低的电化学稳定性，能够提高锂离子电池的充放
电效率和循环寿命。
此外，有机硅材料还可以用于制备钠离子电池和锂硫电池等新型电池，提高新能源汽车的能量密度和续航里程。
总结起来，有机硅在新能源汽车中具有广泛的应用前景。
通过应用有机硅材料，能够提高电池性能、保证部件的安全可靠以及提高新能源汽车的能量密度和续航里程。
随着科学技术的不断进步，有机硅在新能源汽车领域的应用将会越来越广泛，为推动新能源汽车的发展做出重要贡献。
有机硅树脂及其应用
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Si-Cl键
含Si-Cl键的有机硅化合物是合成有机硅树脂最重要的单体，其性质 与酰氯相似，极易受亲核试剂的进攻。
与含活泼氢的化合物反应
Si Cl + HY
与有机酸酐反应
Si Y + HCl
Si Cl + (RCO)2O
Si OCOR + RCOCl
O Si O
R Si O
R= Me，Ph等；可相同， 也可不同
RO SiCH=CH2
SiCHCH2OR
SiCHCH2OR SiCHCH2OR
SiCHCH2OR
SiCH3 RO
SiCH3
RO - ROH
SiCH2Leabharlann SiCHCH2OR + ROH OR
SiCH2CH2Si
过氧化型硅树脂具有无溶剂化、低温固化、贮存期长等优 点，但成本高；可用作浸渍漆、胶粘剂、层压板等。
在强酸和强碱存在时Si-O-Si键发生断裂。
H+/OH-
Si O Si + H2O
Si OH + HO Si
Si-O-Si键高反应活性的来源： ➢ 硅原子体积较大，硅上取代基很难完全屏蔽硅原子，Si-O键键
长较长，转动能较小，很容易受各种试剂进攻； ➢ 硅原子容易极化并带有正电性，使其可能与其它元素结合； ➢ Si-O键本身强极性导致其对极性试剂的作用很敏感。
连续水解缩合制甲基硅树脂工艺流程
操作方法如下：将甲基氯硅烷及有机溶剂混匀，压入储罐1，将水及有机溶剂压入储罐2.
而后按规定配比将甲基氯硅烷及水经流量计3,4控制连续进入串联式水解反应器5~7中进行
有机硅的用途
有机硅的用途有机硅，又称硅有机物，是以硅为核心的一类有机化合物，由硅原子和其它元素组成。
有机硅具有优良的耐高温、耐低温、耐腐蚀、热稳定性、光学性能等特点，广泛应用于电子、航空航天、汽车、军工等工业领域。
首先，有机硅作为附加剂，可以增强材料的抗磨性、抗氧化性及抗老化性能。
在电子行业，有机硅附加剂可以改善材料的热稳定性、抗紫外线能力、导电性、隔离性和耐老化性等，经常用于制造电子电路，电容器等储能元件。
此外，有机硅还能用于制造电子电路的封装材料，以保护电子元件免受湿气、油污、热量等损伤，因此，有机硅在电子行业得到了广泛的应用。
其次，有机硅也可以用于制造水性涂料，并用于汽车、航空航天等行业。
有机硅附加剂可以提高涂料的耐磨性、抗老化性能和耐水性能，使涂料更加耐用，可以有效防止腐蚀。
此外，有机硅还可以用于制造吸声材料，在建筑中，有机硅吸声材料可以有效减少噪音，改善室内环境。
此外，有机硅也可以用于军用装备的制造，如飞机、导弹等，有机硅可以提供先进的防护性能，耐高温、耐低温、耐腐蚀、热稳定性等特点，可以有效保护军用装备免受外界环境的损害。
最后，有机硅还可以用于制造催化剂、润滑剂、抗氧剂、消泡剂、医药中间体等。
有机硅附加剂可以改善催化剂的性能，使其对不同反应更加敏感；而润滑剂可以改善机械元件的摩擦特性，提高其使用寿命；抗氧剂可以抵抗氧气的侵蚀，延长材料的使用寿命；消泡剂可以抑制蒸汽的形成，提高材料的稳定性；医药中间体则主要用于制备药物，有机硅的添加可以改善药物的性能，使药物更加安全有效。
综上所述，有机硅具有优良的耐高温、耐低温、耐腐蚀、热稳定性、光学性能等特点，广泛应用于电子、航空航天、汽车、军工等工业领域，主要用于制造电子电路元件、水性涂料、吸声材料、军用装备、催化剂、润滑剂、抗氧剂、消泡剂、医药中间体等。
有机硅对于生物医用材料的应用
有机硅对于生物医用材料的应用有机硅是一种重要的材料，它具有良好的耐热性、化学稳定性、可加工性和可控制的结构等特点。
这些性能使得有机硅在生物医用材料领域非常有用。
本文将从有机硅的特性和制备方法、有机硅在生物医用材料中的应用以及发展前景三个方面，探讨有机硅在生物医用材料中的应用。
一、有机硅的特性和制备方法有机硅的特性是由其分子结构和化学键所决定的。
其主要特点是具有一定的柔性和某种程度上的弹性，具有化学的稳定性和热稳定性，且材料上的改变可以很方便地进行控制。
制备有机硅的方法有许多种，包括化学合成法、相转移催化法、自由基聚合法、柔性模板法等。
二、有机硅在生物医用材料中的应用有机硅在生物医用材料中的应用非常广泛，其主要包括以下几个方面：（一）生物医用材料基质：有机硅可以用作生物医用材料基质的材料。
有机硅材料具有高度的生物相容性和生物膜选择性，可以促进细胞的黏附和增殖，也可以控制细胞的分化。
有机硅作为基质材料，不仅可以用于骨骼修复，也可以作为血管、神经等重要组织的生物相容性材料。
（二）生物医用材料表面涂层：有机硅可以用作生物医用材料表面涂层的材料。
有机硅表面涂层在生物医用材料表面上可以形成一层较厚的氧化硅层，这一层能够控制材料表面的化学性质，以达到良好的生物相容性和抗炎性。
（三）生物医用材料防休克能力提升：有机硅可以用来提高生物医用材料的抗压强度和抗休克能力，从而显著提高生物医用材料的耐用性和可靠性。
（四）生物医用材料支架：有机硅可以用作生物医用材料支架的材料。
有机硅支架材料可以为体内组织提供一定的机械强度支持，同时可以保持合适的弹性，可稳妥安全地支撑和修复身体内部的重要器官和组织。
三、有机硅在生物医用材料中的发展前景随着生物医用材料应用的不断发展，有机硅在生物医用材料领域的应用也在持续不断地扩大和加深。
目前有机硅在生物医用材料领域的研究重点在于其降解性能和力学性质的改进。
有些有机硅材料耐酸碱性能不佳，容易受到体内物质的影响而降解，这给其在临床实际应用中带来了一定的不稳定性。
有机硅弹性体的性质及应用
有机硅弹性体的性质及应用有机硅弹性体是一类由有机硅分子构成的高分子材料，在化学结构上，有机硅弹性体中的硅原子与有机物中的碳原子相互连接，形成与传统弹性体不同的分子结构。
有机硅弹性体具有多种独特的性质，广泛应用于工业、医疗、航天等领域。
首先，有机硅弹性体具有优异的弹性和拉伸性能。
由于有机硅弹性体中硅-碳键的存在，使得其分子链在拉伸和变形时可以自由运动，从而产生很高的可拉伸性和弹性恢复性，能够承受较大的拉伸力而不断形变。
这种性质使得有机硅弹性体常被用作弹性密封材料，例如汽车发动机密封件、机械密封圈等。
其次，有机硅弹性体具有良好的耐高温性能。
由于有机硅弹性体分子链中存在硅原子和氧原子的共价键，形成了一种稳定的结构，能够在高温环境下保持其原有的弹性和耐磨性。
因此，有机硅弹性体常被应用于高温环境下的密封和衬垫材料，例如石油化工设备、航天器件等。
此外，有机硅弹性体还具有良好的耐氧化性和耐腐蚀性。
有机硅弹性体中的硅原子与氧原子形成硅-氧键，具有很高的耐氧化性，能够在氧气环境下长时间使用而不老化。
同时，有机硅弹性体还能够抵抗一些强酸、强碱等腐蚀性介质的侵蚀，保持其原有的物理性能。
这些特点使得有机硅弹性体常被用作防腐材料、耐酸碱材料等。
另外，有机硅弹性体还具有良好的电绝缘性能和阻燃性能。
由于有机硅弹性体分子链中的碳原子和硅原子的存在，使得其材料具有较高的电绝缘性能，能够在电子元器件、电力设备等场合起到电绝缘的作用。
同时，有机硅弹性体中含有硅-氧键，使其具有一定的阻燃性，能够在火灾发生时减缓火势的蔓延，有助于提高人的逃生时间。
在应用方面，有机硅弹性体在工业领域具有广泛的应用。
例如，汽车行业中使用有机硅弹性体制作防火墙垫、悬挂系统等零部件；电子行业中使用有机硅弹性体制作电缆绝缘材料、半导体封装材料等；航天航空领域中使用有机硅弹性体制作航天器件的密封件、隔音材料等。
此外，有机硅弹性体还常被用于医疗器械、食品加工、建筑材料等领域。
有机硅在航空航天领域的应用
有机硅在航空航天领域的应用引言：航空航天工程是人类科技发展的巅峰之一，其对材料科学的要求极高。
有机硅作为一种重要的材料，在航空航天领域有着广泛的应用。
本文将介绍有机硅在航空航天领域的应用及其优势。
一、航空领域的有机硅应用1. 密封材料航空器需要耐高温、耐低温、耐氧化、耐腐蚀的密封材料，有机硅具备优异的耐温性能和耐化学腐蚀性能，能够满足航空器在各种极端环境下的需求。
有机硅在航空航天领域中被广泛应用于密封件、胶带等关键部件，能够有效保护航空器的安全。
2. 隔热材料航空器在进入大气层时会受到高温的影响，因此需要具备优异的隔热性能。
有机硅具有低热导率和优异的隔热性能，可以用于制作航空器的隔热材料，有效减少热量传导，确保航空器的正常运行。
3. 润滑剂航空器的发动机和其他机械部件需要使用高性能润滑剂以减少磨损和摩擦。
有机硅润滑剂具有优异的耐高温性能和化学稳定性，能够在极端条件下提供良好的润滑效果，延长机械部件的使用寿命。
二、航天领域的有机硅应用1. 热防护材料航天器在重返大气层时会受到高温的影响，需要使用高性能的热防护材料以保护航天器和航天员的安全。
有机硅热防护材料具有优异的耐高温性能和热稳定性，能够有效隔离高温，保护航天器和航天员免受热辐射的伤害。
2. 燃烧剂航天器的发动机需要使用高效的燃烧剂以提供足够的推力。
有机硅作为一种重要的燃烧剂成分，具有高能量密度和高燃烧效率，在航天发动机中被广泛应用。
有机硅燃烧剂能够提供强大的推力，提高航天器的性能。
3. 电子材料航天器的电子设备需要使用高性能的电子材料以保证正常工作。
有机硅具有高电绝缘性能和优异的耐辐射性能，能够有效抵御电磁干扰和辐射损伤。
有机硅电子材料在航天领域中被广泛应用于电子元件、电路板等关键部件，确保航天器的稳定运行。
结论：有机硅作为一种重要的材料，在航空航天领域中发挥着重要作用。
其在航空领域的密封材料、隔热材料和润滑剂中的应用，以及在航天领域的热防护材料、燃烧剂和电子材料中的应用，都能够为航空航天工程提供关键支持。
有机硅化合物的合成与应用
有机硅化合物的合成与应用有机硅化合物是一类将有机基团与硅原子连接起来的化合物。
它们具有独特的化学和物理性质，在许多领域中具有广泛的应用。
本文将介绍有机硅化合物的合成方法以及它们在不同领域的应用。
一、有机硅化合物的合成方法1.1 直接硅化法直接硅化法是一种常见的有机硅化合物合成方法。
它通过在高温下将有机化合物与硅源反应，生成有机硅化合物。
例如，通过将有机卤化物与金属硅反应，可以制备硅烷化合物。
1.2 氨基硅烷的合成氨基硅烷是一类重要的有机硅化合物，它在医药、农药和染料等领域具有广泛的应用。
氨基硅烷的合成可以通过将有机化合物和氨基硅烷衍生物进行反应来实现。
例如，将氯硅烷与胺反应可以得到氨基硅烷。
1.3 硅烷改性法硅烷改性法是一种将硅烷引入有机化合物中的方法，以改变其性质和性能。
通过将含有活性基团的有机化合物与硅烷反应，可以实现硅烷改性。
硅烷改性可以使有机化合物具有耐热性、耐候性和耐化学腐蚀性等特性，广泛应用于涂料、胶粘剂和塑料等领域。
二、有机硅化合物的应用2.1 有机硅化合物在医药领域的应用有机硅化合物在医药领域中具有重要的应用价值。
例如，合成有机硅化合物可以作为药物的控释系统，提高药物的生物利用度和疗效。
此外，有机硅化合物还可以作为医用材料的涂层，提高材料的耐磨性和生物相容性。
2.2 有机硅化合物在农药领域的应用有机硅化合物被广泛用作农药的活性成分。
它们可以增强农药的附着性和持效性，提高农药的效果。
有机硅化合物还可以用作农药的增效剂，增强农药对害虫的杀伤力。
2.3 有机硅化合物在化妆品领域的应用有机硅化合物在化妆品领域中被广泛应用。
它们可以用作护肤品的成分，具有保湿、柔软和抗氧化等功效。
有机硅化合物还可以用作化妆品的润滑剂，改善产品的触感和使用体验。
2.4 有机硅化合物在建筑领域的应用有机硅化合物在建筑领域中起到密封、防水和防腐等作用。
例如，有机硅化合物可以用于建筑材料的涂层，提高材料的耐候性和耐腐蚀性。
有机硅在家用电器中的应用
有机硅在家用电器中的应用随着现代科技的飞速发展，有机硅已经逐渐成为各种家用电器中必不可少的重要物质。
从洗衣机到冰箱再到智能手机，无处不充满着这种神奇的材料。
那么，有机硅究竟是什么，它有什么特殊的性质，以及它在家用电器中的应用又是怎么样的呢？一、什么是有机硅？有机硅，化学名为聚硅氧烷，一般指由有机基与硅相连而成的聚合物。
它的化学组成式为[Si(CH3)2O]n，它是一种非金属的元素，为地球上最寻常且广泛分布的元素之一。
有机硅习惯上被认为是一种大小介于分子和聚合物之间的物质，这种物质存在于许多产业领域中，对人类生活产生了极其深远的影响。
二、有机硅的特性有机硅具有独特的性质，可以化为多种形态。
一般而言，有机硅对化学物质的稳定性很强，因为硅氧化合物的键能比纯碳氧化合物的键能更大，而且硅还可以产生排斥效应，使得硅氧化物化学键更加稳定。
据此，有机硅可以实现耐热、耐振动、耐腐蚀等多种性能要求，表现出小摩擦系数、防水、防腐、抗菌等出色性能。
此外，有机硅可以根据需要改变其流动性、凝固时间、硬度、柔软程度等，满足各种特殊需求。
三、有机硅在家用电器中的应用1.有机硅在冰箱中的应用冰箱是现代生活中大量使用的家用电器之一。
硅胶作为冰箱密封圈垫的核心材料，能够很好地满足耐老化、防霉菌、耐腐蚀、耐寒、防潮以及性能更持久更稳定的要求，从而达到有效保持冷温度，使冷藏食品保持新鲜，减少能耗，延长冰箱使用寿命的目的。
2.有机硅在洗衣机中的应用洗衣机作为一种早已普及的家用电器，简化了人们的洗涤过程，并使之更加便捷。
有机硅可以被制成与塑胶具有相同耐磨性和柔韧性的橡胶，它被用于生产洗衣机中的减震垫、盖板和软管等生产材料。
有机硅可以满足制造这些材料所需要的力学性能要求和使用寿命，从而在提高洗衣机使用效率以及降低噪音和震动的同时，还能保护洗衣机内部的其他零部件免受损坏。
3.有机硅在智能手机中的应用现代人对于智能手机的使用日益普及，生产手机的厂商们都在不断追求创新以实现更多功能，一种有效的途径就是使用有机硅材料。
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有机硅材料及应用摘要硅烷偶联剂作为连接两种不同性质材料的“分子桥”已经在复合材料、涂料、胶粘剂等行业中得到了广泛的应用。
用硅烷偶联剂进行金属表面预处理具有无污染、适用面广、成本低、对有机涂层粘接性能优异的优点，从而引起了国内外专家学者的关注，成为目前表面处理工艺的研究热点。
本文对其简单介绍。
As the “molecular bridge”,adhering materials with different properties, silane coupling agents has been applied widely in composite materials, coating and adhesive agents. However, it is a new and environments, which has great advantages such as low cost, wide applications and excellent adhesive strength to organic coatings, therefor attracts many experts’ attention.1.有机硅概述有机硅材料是分子结构中含有硅元素的有机高分子合成材料。
有机硅聚合物形式多样，按主链结构的不同可分为聚硅氧烷、聚硅氮烷、聚硅烷、聚硅碳烷等。
其中，聚硅氧烷是研究最多、应用最广的一类。
由于同时具有Si-O-Si主链及有机侧链的特殊分子结构和组成，有机硅聚合物具有独特的优异性能:如介电性能在较大的温度、湿度、频率范围内保持稳定；耐氧化、耐化学品、电绝缘、耐辐射、耐候、憎水、阻燃、耐盐雾、防霉菌等特性优良；同时兼有高分子材料易加工的特点，可根据不同要求制成满足各种用途的产品。
有机硅材料的这些优异的性能，使其在航空航天、电子电气、轻工、化工、纺织、机械、建筑、交通运输、医疗卫生、农业等方面均己得到了广泛的应用。
有机硅材料与高新技术息息相关，被誉为现代工业和科学技术的“工业味精”，是当今材料发展的一个热点，也是衡量一个国家特种高分子发展水平的重要标志之一，己经成为国民经济中重要而且不可缺少的新型高分子材料。
目前，国外各大有机硅厂商纷纷加大投资规模，率先发展有机硅，国内各省市也将有机硅材料作为高新技术产品给予高度重视和优先发展。
1.1有机硅发展概况有机硅材料具有一系列的优异性能，迄今已经发展成为技术密集、在国民经济中占有一定地位的化学工业的重要分支，并使各行业获得了巨大的经济效益。
近年来，高新技术的发展使得有机硅聚合物的品种已向功能化、精细化、专业化系列化的方向发展，其数量多达5000余种，而且还在不断增加。
1863年，法国化学家Friedel和Crafts合成了第一个有机硅化合物“四乙基硅烷”，标志着有机硅化学时代的开始。
20世纪30年代，人们开始对有机硅聚合物进行研究，至今己有70多年的历史，有机硅的发展经历了以下几个阶段:1938年至1965年，Hydepatnode和Roehow致力于高分子研究，1941年Rochow发明“直接合成法”合成有机硅单体，使有机硅的工业进程开始飞速发展。
在此期间，无论是单体合成还是共聚物合成方面均发展迅速，称之为“发展时期”。
1985年至1989年，化学家们又合成了许多新的有机硅化合物，系统地研究了有机硅的化学反应，出版了一些专著，并合成了硅烯，证明了si以自由基、正离子和负离子的形式存在。
这一阶段为系统研究及应用阶段，称为“高速发展阶段”。
1990年后，针对有机硅具有耐高温、耐紫外光老化和良好生物相容性等优点，但同时又存在强度低、附着力差等缺点，科学家们开始着眼于有机硅的改性使其具有其它树脂高强度、高附着力的优良性能，并同时降低成本。
这一时期研究论文、专利申请、专著特别多阵，开发应用也空前繁荣，称为“改性应用阶段”。
有机硅的开发已有70多年的历史，己从硅橡胶、硅油、硅树脂向高功能、高性能化方向发展，通过各种具有反应活性的聚硅氧烷的开发，研究出许多新材料，从而使有机硅的应用领域迅速扩大。
1.2有机硅种类与特性有机硅聚合物以主链结构分类一般分为三类:第一类为聚有机硅氧烷，它主要有聚硅氧烷和聚硅氧杂烷(聚有机硅氧金属)两种;第二类是聚有机硅烷，结构中硅原子直接相连;第三类为聚有机硅杂烷，结构中硅原子与杂原子相连。
有机硅聚合物具有低表面张力、良好的渗透率、优良的疏水性、低玻璃化温度以及耐温、耐候等优越性能，从而为有机硅在高分子材料科学中的应用起着极为重要的作用。
众所周知，有机硅的性能在很大程度上与它独特的分子结构紧密相关。
低表面张力，甲基上的三个氢原子因甲基的旋转占有较大空间，增加了相邻硅氧烷分子之间的距离。
根据分子间作用力原理，范德华力与分子间距离的六次方成反比，故聚二甲基硅氧烷分子间作用力比碳氢化合物要弱得多，从而它的表面张力比相近摩尔质量的碳氢化合物小，导致硅氧烷在界面上易铺展。
良好的渗透率。
硅氧烷能降低体系的表面张力(约25mN/m)，能促进溶液经气孔渗透而进入表皮内部，从而极大地增大了聚合体系的渗透率。
优良的疏水性。
硅原子在化合物中处于四面体中心，根据四面体结构，两个甲基垂直于硅与两相邻氧原子连接的平面上。
此外，Si-C键键长较长，以致两个非极性的甲基上的三个氢就像撑开的伞，使它具有很好的疏水性。
低玻璃化温度。
有机聚硅氧烷是由无机硅氧链和有机碳氢链两部分组成，加上相对较大的Si-Si键角(145度)以及低的弯曲力，这些特点大大促进了有机硅链的流动性，降低其玻璃化温度。
耐高温、耐候、抗氧化性。
硅原子具有特殊的电子结构和空的d轨道，这种结构决定了硅化物与碳化合物具有不同的成键能力:即硅原子能与电子或孤对电子形成共扼，从而使得Si-0键具有部分双键性质(与C-O(344.4kJ/mol)相比，其键能(422.5kJ/mol)要大得多，并且硅与其他原子形成双键的可能也很小。
这就导致了有机硅化合物具有耐高温、耐候和抗氧化等优越性能。
毫无疑问，有机硅的优越性能极大地促进了有机硅研究的深入和有机硅新材料的出现。
通过配合技术的进步和添加新的添加剂，通过改变交联方式、共聚、共混等改性技术实现有机聚合物与有机硅材料复合，是当前有机硅技术发展的重要方向。
2.偶联剂偶联剂是一种重要的、应用领域日渐广泛的处理剂，主要用作高分子复合材料的助剂。
偶联剂的种类繁多，主要有硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂、磷酸酯偶联剂、硼酸酯偶联剂等，其中硅烷偶联剂(Silnae coupling agents，简称“SCA”或“硅烷”)是应用最早、最广泛的偶联剂，它的发展至今己有60多年的历史，随着它在玻璃纤维增强材料中的应用，合成的种类日益繁多，应用范围也日益扩大。
现在，硅烷偶联剂基本上适用于所有无机材料和有机材料的连接表面，己经被广泛应用在汽车、航空、电子和建筑等行业中。
用硅烷偶联剂进行金属预处理是近年来新兴的表面处理工艺，由于其无毒性、无污染、适用广泛、成本低、对有机涂层有优异的粘接性能等优点而引起国内外学者们的关注，有望取代传统的磷化、钝化等对环境容易造成污染的处理工艺。
尽管使用硅烷偶联剂进行金属预处理有一定的理论依据，但由于其种类繁多，物理和化学特性差异较大，且硅烷偶联剂对聚合物具有选择性，因此，每种硅烷进行的金属预处理的工艺参数有所不同。
本文将优化选择几种硅烷偶联剂(KH- 550、KH-560、KBM-7103)，对其在金属预处理及有机涂层中的应用做一探索研究。
2.1硅烷偶联剂的发展历史硅烷偶联剂于上世纪40年代由美国联合碳化物公司(UCC)和道康宁公司(DCC)首先开发。
最初把它作为玻璃纤维的表面处理剂而用在玻璃纤维增强塑料中。
1947年Johns Hopkins大学的Ralph.k.witt等在一份写给海军军械局“秘密”报告中指出，用烯丙基三乙氧基硅烷处理玻璃纤维而制成的不饱和聚酷复合材料的强度为采用乙基三氯硅烷处理玻璃纤维时的两倍，从而开创了硅烷偶联剂实际应用的历史，并极大地刺激了硅烷偶联剂的研究与发展。
从上世纪50年代至60年代，相继出现了氨基和改性氨基硅烷，以后又开发了耐热硅烷、阳离子硅烷、重氮和叠氮硅烷以及Q一官能团硅烷等等。
我国1950年中科院化学所研制成KH-550、KH-560、HK-570、HK-590等r型硅烷偶联剂并相继投入生产。
1954年以来，南京大学周庆立等合成了一系列Q型官能团的硅烷偶联刑，并用于硅橡胶的生产中，这种硅烷偶联剂与r位官能团硅烷偶联刑相比，具有原料丰富、价格便宜等特性。
随着一系列新型硅烷偶联剂的问世，特别是它们独特的性能与显著的改性效果使其应用领域不断扩大。
硅烷偶联剂是继有机硅工业中三大产品—硅油、硅橡胶、硅树脂之后的第四大类，在有机硅工业中的地位日趋重要，己成为现代有机硅工业，有机高分子工业，复合材料工业及相关高技术领域中不可缺少的配套化学助剂。
2.2硅烷偶联剂的结构及其作用机理硅烷偶联剂分子中含有两种不同的反应性基团，其化学结构可以用Y-R-Si3氏表示，式中：X和Y反应特性不同；X是可进行水解反应并生成硅羟基(Si-OH)的基团，如烷氧基、乙酰氧基、卤素等，X具有与玻璃、二氧化硅、陶土、一些金属如铝、钦、铁、锌等键合的能力；Y是可以和聚合物起反应从而提高硅烷与聚合物的反应性和相容性的有机基团，如乙烯基、氨基、环氧基、琉基等；R是具有饱和或不饱和键的碳链，通过它把Y与Si原子连接起来。
正是由于硅烷偶联剂分子中存在亲有机和亲无机的两种功能团，因此可作为连接无机材料和有机材料的“分子桥”，把两种性质悬殊的材料连接起来，即形成无机相-硅烷偶联剂-有机相的结合层，从而增加树脂基料和无机颜料、填料间的结合。
硅烷偶联剂在提高复合材料性能方面的显著效果，虽早己得到确认，但如何解释偶联剂的作用机理，至今还没有一种理论能够解释所有的事实。
人们提出的理论，对于某一方面或某个偶联剂来说是很成功的，但对除它之外的就无能为力了。
这些充分说明了硅烷作用机理的复杂性。
目前有关硅烷在材料表面行为的理论主要有化学键合理论、物理吸附理论、表面浸润理论、可逆水解平衡理论、酸碱相互作用理论等，其中大家最熟悉、应用最多的是化学键合理论。
2.2.1化学键合理论该理论认为硅烷含有的两种不同化学官能团，一端能与无机材料(如玻璃纤维、硅酸盐、金属及其氧化物)表面的羟基反应生成共价键;另一端能与树脂生成共价键，从而使两种性质差别很大的材料“偶联”起来，起到提高复合材料性能的作用。
B.Arkle对硅烷的作用过程提出了四步反应模型，该模型属于单分子层键合机理模型，即(l)与硅相连的3个Si-X基水解成Si-OH;(2) Si-OH之间脱水缩合成含Si-OH的低聚硅氧烷;(3)低聚物中的Si-OH与基材表面上的OH形成氢键;(4)加热固化过程中伴随脱水反应而与基材形成共价键连接。