硅烷偶联剂的通式可以表示为：Y—R—SiX3　　1、硅烷偶联剂的结构　　X和Y是两类反应特性不同的活性基团。其中，X易与无机物中的玻璃、陶土、二氧化硅、金属、金属氧化物等产生牢固的结合(化学或物理的)；而Y则易与有机物中的树脂、橡胶等产生良好的结合(化学或物理的)，正是由于其分子中同时存在亲有机和亲无机的两种功能团，因此，通过硅烷偶联剂就可以把有机材料和无机材料这两种性质差异很大的材料牢固粘合在一起(偶联)，从而获得满意的粘接，这就是硅烷偶联剂名称的由来。　　按连接在硅原子上可水解基团(即X基团)的数量不同，硅烷偶联剂可分为三官能型和二官能型两大类。近年来，还出现了官能团为聚合物的聚合物型硅烷偶联剂。在国外，由于硅烷偶联剂的生产主要为几家大公司所控制，为了形成垄断，各立牌号。因此，同一种产品，市场上可以出现几个牌号，名目繁多。目前，美国联合碳化公司(UCC)是世界上*大的硅烷偶联剂生产厂家，其所拥有的品种也*多。　　2、硅烷偶联剂的应用　　硅烷偶联剂*早是作为玻璃纤维增强塑料的玻纤处理剂而开发的。由于硅烷偶联剂改善了玻纤与树脂之间的粘合，从而显著提高了增强塑料的机械性能。随着复合材料的迅速发展，硅烷偶联剂无论在品种或产量的发展速度也很快。近年来，利用硅烷偶联剂对某些材料引入特定功能性基团，可以改进材料的表面性质，获得防静电、防霉、防臭、防凝血和生理惰性等，成为硅烷偶联剂新用途的开端。正是由于许多重要应用领域的开发，硅烷偶联剂成为有机硅的一个重要分支。　　硅烷偶联剂是由硅氯仿(HSiCl3)和带有反应性基团的不饱和烯烃在铂氯酸催化下加成，再经醇解而得。硅烷偶联剂实质上是一类具有有机官能团的硅烷，在其分子中同时具有能和无机质材料(如玻璃、硅砂、金属等)化学结合的反应基团及与有机质材料(合成树脂等)化学结合的反应基团。可用通式Y(CH2)nSiX3表示，此处，n=0～3；X-可水解的基团；Y一有机官能团，能与树脂起反应。X通常是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基等，这些基团水解时即生成硅醇(Si(OH)3),而与无机物质结合,形成硅氧烷。Y是乙烯基、氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基或脲基。这些反应基可与有机物质反应而结合。　　因此，通过使用硅烷偶联剂，可在无机物质和有机物质的界面之间架起"分子桥"，把两种性质悬殊的材料连接在一起，起提高复合材料的性能和增加粘接强度的作用。硅烷偶联剂的这一特性*早应用于玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)上，作玻璃纤维的表面处理剂，使玻璃钢的机械性能、电学性能和抗老化性能得到很大的提高,在玻璃钢工业中的重要性早已得到公认。　　目前，硅烷偶联剂的用途已从玻璃纤维增强塑料(FRP)扩大到玻璃纤维增强热塑性塑料(FRTP)用的玻璃纤维表面处理剂、无机填充物的表面处理剂以及密封剂、树脂混凝土、水交联性聚乙烯、树脂封装材料、壳型造型、轮胎、带、涂料、胶粘剂、研磨材料(磨石)及其它的表面处理剂。　　在硅烷偶联剂这两类性能互异的基团中，以Y基团*重要、它对制品性能影响很大，起决定偶联剂的性能作用。只有当Y基团能和对应的树脂起反应，才能使复合材料的强度提高。一般要求Y基团要与树脂相容并能起偶联反应。所以，一定的树脂得选择含适当Y基团的硅烷偶联剂。当Y为无反应性的烷基或芳基时，对极性树脂是不起作用的，但可用于非极性树脂，如硅橡胶、聚苯乙烯等的胶接中。当Y含反应性官能基，要注意它与所用树脂的反应性及相容性。当Y含氨基时，是属于催化性的，能在酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛的聚合中作催化剂，也可作为环氧和聚氨酯树脂的固化剂，这时偶联剂完全参与反应，形成新键。氨基硅烷类的偶联剂是属于通用型的,几乎能与各种树脂起偶联作用，但聚酯树脂例外。x基团的种类对偶联效果没有影响。　　因此，根据Y基团中反应基的种类，硅烷偶联剂也分别称为乙烯基硅烷、氨基硅烷、环氧基硅烷、巯基硅烷和甲基丙烯酰氧基硅烷等，这几种有机官能团硅烷是*常用的硅烷偶联剂。　　硅烷偶联剂的应用大致可归纳为三个方面：　　(一)用于玻璃纤维的表面处理，能改善玻璃纤维和树脂的粘合性能，大大提高玻璃纤维增强复合材料的强度、电气、抗水、抗气候等性能，即使在湿态时，它对复合材料机械性能的提高，效果也十分显著。　　目前，在玻璃纤维中使用硅烷偶联剂已相当普遍，用于这一方面的硅烷偶联剂约占其消耗总量的50%，其中用得较多的品种是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷等。　　(二)用于无机填料填充塑料。可预先对填料进行表面处理，也可直接加入树脂中。能改善填料在树脂中的分散性及粘合力，改善工艺性能和提高填充塑料(包括橡胶)的机械、电学和耐气候等性能。　　(三)用作密封剂、粘接剂和涂料的增粘剂，能提高它们的粘接强度、耐水、耐气候等性能。硅烷偶联剂往往可以解决某些材料长期以来无法粘接的难题。　　硅烷偶联剂作为增粘剂的作用原理在于它本身有两种基团；一种基团可以和被粘的骨架材料结合；而另一种基团则可以与高分子材料或粘接剂结合，从而在粘接界面形成强力较高的化学键，大大改善了粘接强度。硅烷偶联剂的应用一般有三种方法：一是作为骨架材料的表面处理剂；二是加入到粘接剂中，三是直接加入到高分子材料中。从充分发挥其效能和降低成本的角度出发，前两种方法较好。　　硅烷偶联剂在胶粘剂工业的具体应用有如下几个方面：　　①在结构胶粘剂中金属与非金属的胶接，若使用硅烷类增粘剂，就能与金属氧化物缩合，或跟另一个硅烷醇缩合，从而使硅原子与被胶物表面紧紧接触。如在丁腈酚醛结构胶中加入硅烷作增粘剂，可以显著提高胶接强度。　　②在胶接玻璃纤维方面国内外已普遍采用硅烷作处理剂。它能与界面发生化学反应，从而提高胶接强度。例如，氯丁胶胶接若不用硅烷作处理剂时，胶接剥离强度为1.07公斤／厘米2，若用氨基硅烷作处理剂，则胶接的剥离强度为8.7公斤／厘米2。　　③在橡胶与其他材料的胶接方面，硅烷增粘剂具有特殊的功用。它明显地提高各种橡胶与其它材料的胶接强度。例如，玻璃与聚氨酯橡胶胶接时，若不用硅烷作处理剂，胶的剥离强度为0.224公斤／厘米2，若加硅烷时，剥离强度则为7.26公斤／厘米2。　　④本来无法用一般粘接剂解决的粘接问题有时可用硅烷偶联剂解决。如铝和聚乙烯、硅橡胶与金属、硅橡胶与有机玻璃，都可根据化学键理论，选择相应的硅烷偶联剂，得到满意的解决。例如，用乙烯基三过氧化叔丁基硅烷(Y一4310)可使聚乙烯与铝箔相粘合；用丁二烯基三乙氧基硅烷可使硅橡胶与金属的扯离强度达到21.6～22.4公斤／厘米2。　　一般的粘接剂或树脂配合使用偶联剂后不仅能提高粘合强度，更主要的是增加粘合力的耐水性及耐久性。如聚氨基甲酸酯和环氧树脂对许多材料虽然具有高的粘合力，但粘合的耐久性及耐水性不太理想；加入硅烷偶联剂后，这方面的性能可得到显著的改善。　　硅烷偶联剂的其它方面应用还包括：　　①使固定化酶附着到玻璃基材表面，　　②油井钻探中防砂，　　③使砖石表面具有憎水性，　　④通过防吸湿作用，使荧光灯涂层具有较高的表面电阻；　　⑤提高液体色谱柱中有机相对玻璃表面的吸湿性能。　　硅烷偶联剂新开发的一项重要应用是用于生产水交联聚乙烯，近年来，国内在用有机硅乳液处理毛纺织物的试验中，发现用硅烷偶联剂与有机硅乳液并用，可以提高毛纺织物的服用性能。

     美国市场研究机构Global Market Insights公司的*新调查报告称，2025年高性能树脂基复合材料的全球市场规模将达到170亿美元。     包括商用和民用航空在内的航空业强劲增长，是未来几年推动高性能树脂基复合材料市场增长的首要因素。高性能树脂基复合材料性能优越，耐磨性强、强度高，适合飞机部件的生产。城市化进程的不断推进和消费者消费能力的不断提升，必将对全球航空旅客的人数产生积极的影响。例如，2006年的全球整体客公里RPK（又称旅客周转量）仅为40亿，而这一指标在2033年将超过150亿。    高性能树脂基复合材料市场规模在轻质高强零部件制造方面正在对汽车产业产生着影响。比如，2013年全球汽车制造业生产了约870万辆汽车，而到2025年预计将超过1.3亿辆。生活方式的改善和可支配收入的增长等社会经济因素将对全球汽车销售量产生极大的影响。     在报告预测期内，高生产成本和高产品价格可能会成为高性能复合材料市场规模进一步扩大的阻力。然而，随着人们对可再生能源的不断关注，风电场对风机叶片的产品需求必将对高性能复合材料市场的发展起到积极作用。此外，随着市场对化石燃料的依赖性日益降低，预计到2025年，全球风力发电量将进一步增长12%。    2017年，树脂的销售量在高性能树脂基复合材料市场总容量中占比超过55%。主要树脂产品包括环氧树脂、酚醛树脂和聚酯树脂。其高强度和优异的耐磨性能将在不远的将来进一步扩大高性能树脂基复合材料的市场规模。对高性能复合材料需求的持续增长，主要是将其用于汽车零部件、风机叶片、航空部件、船艇结构和电导体等的制造。环氧树脂则因具有良好的粘接性能和出众的防水特性在船艇制造方面得到了广泛应用。       此外，由于同时具有高电阻、阻燃性及优异的力学性能，未来几年，高性能树脂必将在电子材料和金属连接方面获得广泛应用，同时对高性能树脂基复合材料市场的发展起到积极的推动作用。

       据市场研究机构Global Market Insi ghts发布的一项研究报告显示，全球工业地坪涂料市场规模2017年度超过41亿美元，到2024年期间的年复合增长率预计超过7.2%。研究指出，制造业、运输业、化工行业、食品加工业等行业对地坪的防护越来越重视，从而推动了工业地坪涂料的应用需求。　　许多国家和地区由于消费需求的增加，工业化程度越来越高，从而刺激了一些重要行业的产能升级。随着带轮子的移动性物流装卸设备的使用增加，对地坪的平整度提出了更高的要求，工业地坪涂料因此发挥了作用，从而推动其市场发展。　　一些支柱产业如钢铁、汽车、化工、医药、机械设备、食品加工等是全球经济发展的主力军。在冶金、矿产、油气等行业由于对地坪的要求高，以应对各类化学品、液体、溶剂使用过程中以及工作环境高温等因素给地坪带来的影响。另外，地坪要求具有优异的表面强度及耐化学品性能，这些因素助推了工业地坪涂料的发展。　　分析指出，制造业基础设施的建设是促进工业地坪涂料市场发展的重要因素。2017年，美国商务部指出船运成品货值增加了约6亿美元，达到2392亿美元，增幅为0.3%。制造业的发展将直接影响地坪涂料的需求态势。　　研究也指出，地坪涂料也需要解决一些技术上的问题，如环氧树脂柔韧性低，在一定的温度范围内影响其应用性能。较低的环境温度可能降低环氧地坪涂料的某些性能，而替代性配方在性能上还有待提高等因素制约了地坪涂料的发展，另外，食品加工业使用的有机酸对涂层产生不利影响，也在某种程度上限制了涂料的应用。　　从产品类型来看，环氧地坪涂料占地坪涂料市场的50%以上，而且，2017—2024年间的年复合增长率在6%以上。环氧地坪涂料具有优异的附着力、机械性能及耐化学品性能，广泛应用于化工、油气、食品加工、重工业等领域，对整个地坪涂料的发展起到重要的作用。　　聚氨酯地坪涂料市值2017—2024年间的年复合增长率预计6.3%以上，由于聚氨酯地坪涂料具有优异的耐磨性和无尘特性，主要应用领域包括物 流仓储、制造车间、电子生产车间等场所。　　从应用领域来看，混凝土工业地坪涂料2017年市值超过30亿美元，到2024年的年复合增长率约为7.5%。该类地坪涂料具有出色的抗压载性能和涂层强度，应用需求逐年飙升。对于重型机械的地面摩擦、拖拽具有良好的耐受性，在许多工业领域的机械设备使用场所得到越来越多的应用，从而推动该类地坪涂料的市场发展。　　砂浆地坪涂料从2017年到2024年的年间复合增长率为6.5%以上。分析指出，砂浆地坪涂料具有良好的质感以及防滑功能，在无拼接地面如仓库、储运及制造车间的应用需求逐年增加，使叉 车及其他载重工具的移动减少对地面的损伤。　　从行业角度来看，2017年制造业所需地坪涂料占整个地坪涂料市值的25%以上，一些新兴国家如巴西、墨西哥、泰国、马来西亚、韩国等的工业化进程为地坪涂料的发展带来了良好的机遇，国际市场交易趋于活跃，制造业主要包括油气工业、汽车制造业、重型机械制造业、医药制造业、卫生保健业等。　　应用于食品加工业的地坪涂料2017年的市值为15亿美元以上，该类涂料在改善食品、饮料、酒类在生产、加工方面的工作环境，从而带来品质的提升，应用需求日益增加。具体来说，肉类加工、奶制品加工、烘焙以及糖果加工等是主要的地坪涂料应用场所。　　从市场区域来看，2017年北美工业地坪涂料由于该地区相关公司的产能提升，占整个地坪涂料市场份额的20%以上。制造业在物料搬运、货物运输方面更高自动化的技术升级是推动地坪涂料应用的主要因素，政府部门针对食品加工公司出台的严格法规促进生产场所的卫生标准得到进一步提高，这也是地坪涂料得到发展的一个因素。　　亚太地区工业地坪涂料从2017到2024年间的年复合增长率预计高达8%以上，由于该地区制造业的强劲发展，刺激了地坪涂料产品的需求，且应用领域广泛，主要包括食品加工、重型机械制造、物 流仓储、化工生产等。其中，中国的地坪涂料市场占比*高，其次是日本，在亚太市场举足轻重。　　研究指出，全球工业地坪涂料市场格局较分散，涉及该市场的公司主要包括：PPG Industries, Axalta, Sherwin-Williams, Kansai Paints, BASF, Akzo Nobel, 3M, Nora System, Roto Polymers, Florock Polymer, Tambour以及Maris Polymers等。

       目前我国防腐涂料的市场规模已经仅次于建筑涂料而位居第二位，并且需求年均增速超过20%，其中重防腐涂料的市场前景尤为突出。据不完全统计，2017年我国重防腐涂料总产量351.4万吨，同比增长18.1%，占涂料总产量的比重上升至18.5%，其中船舶重防腐涂料达66.7万吨，占比为19%，增长*快的是建筑钢构重防腐涂料达47.8万吨。　　然而，我国重防腐品牌知名度、防腐涂料技术离国际水平还有一定的距离，国内80%重防腐涂料市场已被国外涂料巨头垄断，石墨烯新材料的出现，有望改变这一局面。　　石墨烯被誉为“新材料**”，在可见光下透明但不透气，具有很好的阻隔性能、防腐性、化学性质稳定等特征。石墨烯应用于涂料领域以后，对于涂料的防腐性能大幅提升，形成真正的防腐外衣，更好的保护制造业。据悉，珠海聚碳复合材料有限公司掌握石墨烯重防腐涂料核心技术，自主研发的石墨烯重防腐涂料，成本低且环保，早已通过3600小时耐盐雾检测，防腐性能远超世界海洋重防腐体系标准，抗腐蚀强，同品质防腐价格比国外进口低20%左右。　　我国作为世界上经济发展*快*好国家之一，在各个商品领域都蕴藏着巨大的市场潜力。随着《中国制造2025》规划的推出，高铁、海洋、船舶、装备制造等高速发展，将给重防腐涂料发展注入新的动力源泉，重防腐市场势必会更加迅猛发展。　　在全球环境影响下，“环保、节能、健康”是涂料产品发展的必然方向，石墨烯重防腐涂料将在环保中扮演更重要的角色。