通式
通式為Y（CH2）nSiX3
此處，n=0～3；X－可水解的基團；Y一有機官能團，能與樹脂起反應。X通常是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基等，這些基團水解時即生成矽醇（Si(OH)），而與無機物質結合,形成矽氧烷。Y是乙烯基、氨基、環氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基或脲基。
這些反應基可與有機物質反應而結合。因此，通過使用矽烷偶聯劑，可在無機物質和有機物質的界面之間架起“分子橋”，把兩種性質懸殊的材料連接在一起提高複合材料的性能和增加粘接強度的作用。矽烷偶聯劑的這一特性最早應用于玻璃纖維增強塑料（玻璃鋼）上，作玻璃纖維的表面處理劑，使玻璃鋼的機械性能、電學性能和抗老化性能得到很大的提高，在玻璃鋼工業中的重要性早已得到公認。
矽烷偶聯劑的用途已從玻璃纖維增強塑料（FRP）擴大到玻璃纖維增強熱塑性塑料（FRTP）用的玻璃纖維表面處理劑、無機填充物的表面處理劑以及密封劑、樹脂混凝土、水交聯性聚乙烯、樹脂封裝材料、殼型造型、輪胎、帶、塗料、膠粘劑、研磨材料（磨石）及其它的表面處理劑。
在矽烷偶聯劑這兩類性能互異的基團中，以Y基團最重要、它對制品性能影響很大，起決定偶聯劑的性能作用。隻有當Y基團能和對應的樹脂起反應，才能使複合材料的強度提高。一般要求Y基團要與樹脂相容并能起偶聯反應。
相關應用
矽烷偶聯劑在膠粘劑工業的具體應用有如下幾個方面：
①在結構膠粘劑中金屬與非金屬的膠接，若使用矽烷類增粘劑，就能與金屬氧化物縮合，或跟另一個矽烷醇縮合，從而使矽原子與被膠物表面緊緊接觸。如在丁腈酚醛結構膠中加入矽烷作增粘劑，可以顯著提高膠接強度。
②在膠接玻璃纖維方面中國與國際上已普遍采用矽烷作處理劑。它能與界面發生化學反應，從而提高膠接強度。例如，氯丁膠膠接若不用矽烷作處理劑時，膠接剝離強度為1.07公斤/厘米2，若用氨基矽烷作處理劑，則膠接的剝離強度為8.7公斤/厘米2。
③在橡膠與其他材料的膠接方面，矽烷增粘劑具有特殊的功用。它明顯地提高各種橡膠與其它材料的膠接強度。例如，玻璃與聚氨酯橡膠膠接時，若不用矽烷作處理劑，膠的剝離強度為0.224公斤/厘米2，若加矽烷時，剝離強度則為7.26公斤/厘米2。
④本來無法用一般粘接劑解決的粘接問題有時可用矽烷偶聯劑解決。如鋁和聚乙烯、矽橡膠與金屬、矽橡膠與有機玻璃，都可根據化學鍵理論，選擇相應的矽烷偶聯劑，得到滿意的解決。例如，用乙烯基三過氧化叔丁基矽烷（Y一4310）可使聚乙烯與鋁箔相粘合；用丁二烯基三乙氧基矽烷可使矽橡膠與金屬的扯離強度達到21.6～22.4公斤/厘米2。
一般的粘接劑或樹脂配合使用偶聯劑後不僅能提高粘合強度，更主要的是增加粘合力的耐水性及耐久性。如聚氨基甲酸酯和環氧樹脂對許多材料雖然具有高的粘合力，但粘合的耐久性及耐水性不太理想；加入矽烷偶聯劑後，這方面的性能可得到顯着的改善。
其它方面應用
矽烷偶聯劑的其它方面應用還包括：
①使固定化酶附着到玻璃基材表面；
②油井鑽探中防砂；
③使磚石表面具有憎水性；
④通過防吸濕作用，使熒光燈塗層具有較高的表面電阻；
⑤提高液體色譜柱中有機相對玻璃表面的吸濕性能。
使用方法
表面預處理法
将矽烷偶聯劑配成0.5～1%濃度的稀溶液，使用時隻需在清潔的被粘表面塗上薄薄的一層，幹燥後即可上膠。所用溶劑多為水、醇（甲氧基矽烷選擇甲醇，乙氧基矽烷選擇乙醇）、或水醇混合物，并以不含氟離子的水及價廉無毒的乙醇、異丙醇為宜。除氨烴基矽烷外，由其它矽烷偶聯劑配制的溶液均需加入醋酸作水解催化劑，并将pH值調至3.5～5.5。
長鍊烷基及苯基矽烷由于穩定性較差，不宜配成水溶液使用。氯矽烷及乙氧基矽烷水解過程中伴随有嚴重的縮合反應，也不宜配成水溶液或水醇溶液使用，而多配成醇溶液使用。水溶性較差的矽烷偶聯劑，可先加入0.1～0.2%(質量分數)的非離子型表面活性劑，然後再加水加工成水乳液使用。
遷移法
将矽烷偶聯劑直接加入到膠粘劑組分中，一般加入量為基體樹脂量的1～5%。塗膠後依靠分子的擴散作用，偶聯劑分子遷移到粘接界面處産生偶聯作用。對于需要固化的膠粘劑，塗膠後需放置一段時間再進行固化，以使偶聯劑完成遷移過程，方能獲得較好的效果。
實際使用時，偶聯劑常常在表面形成一個沉積層，但真正起作用的隻是單分子層，因此，偶聯劑用量不必過多。
矽烷偶聯劑的使用方法主要有表面預處理法和直接加入法，前者是用稀釋的偶聯劑處理填料表面，後者是在樹脂和填料預混時，加入偶聯劑的原液。
矽烷偶聯劑配成溶液，有利于矽烷偶聯劑在材料表面的分散，溶劑是水和醇配制成的溶液，溶液一般為矽烷（20%）、醇（72%）、水（8%），醇一般為乙醇（對乙氧基矽烷）甲醇（對甲氧基矽烷）及異丙醇（對不易溶于乙醇、甲醇的矽烷）因矽烷水解速度與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，除氨基矽烷外，其他矽烷可加入少量醋酸，調節PH值至4—5，氨基矽烷因具堿性，不必調節。因矽烷水解後，不能久存，最好現配現用，最好在一小時内用完。
具體應用
預處理填料法
将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)，并将上述矽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），填料處理後應在120攝氏度烘幹（2小時）。
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%，将5倍水溶液首先用有機酸或鹽将PH值調至一定值，在充分攪拌下，加入矽烷直到透明，然後加入其餘組份，對于難溶的矽烷，可用異丙醇助溶。在拉絲過程中将玻纖表面處理劑噴灑在玻纖上幹燥，除去溶劑及水份即可。
底面法
将5%—20%的矽烷偶聯劑的溶液同上面所述，通過塗、刷、噴，浸漬處理基材表面，取出室溫晾幹24小時，最好在120℃下烘烤15分鐘。
直接加入法
矽烷亦可直接加入填料/樹脂的混合物中，在樹脂及填料混合時，矽烷可直接噴灑在混料中。偶聯劑的用量一般為填料用量的0.1%—2%，（根據填料直徑尺寸決定）。然後将加過矽烷的樹脂/填料進行模塑（擠出、壓塑、塗複等）。
選用原則
在矽烷偶聯劑的兩類性能互異的基團中，以Y基團最重要，它直接決定矽烷偶聯劑的應用效果。隻有當Y基團能和對應的基體樹脂起反應時，才能提高有機膠粘劑的粘接強度。一般要求Y基團能與樹脂相溶并能起偶聯反應，所以對于不同的樹脂，必須選擇含适當Y基團的矽烷偶聯劑。
當Y為無反應性的烷基或芳基時，對極性樹脂是不起作用的，但可用于非極性樹脂，如矽橡膠、聚苯乙烯等的膠接中。當Y含反應性官能基，要注意它與所用樹脂的反應性及相容性。當Y含氨基時，是屬于催化性的，能在酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛的聚合中作催化劑，也可作為環氧和聚氨酯樹脂的固化劑，這時偶聯劑完全參與反應，形成新鍵。
氨基矽烷類的偶聯劑是屬于通用型的,幾乎能與各種樹脂起偶聯作用，但聚酯樹脂例外。x基團的種類對偶聯效果沒有影響。因此，根據Y基團中反應基的種類，矽烷偶聯劑也分别稱為乙烯基矽烷、氨基矽烷、環氧基矽烷、巯基矽烷和甲基丙烯酰氧基矽烷等，這幾種有機官能團矽烷是最常用的矽烷偶聯劑。
研究動向
目前常用的矽烷偶聯劑為三烷氧基型，但三烷氧基型偶聯劑有可能降低基體樹脂的穩定性，因而近年來二烷氧基型偶聯劑的研究和應用得到重視。
合成帶有活性矽烷基的高分子也是矽烷偶聯劑的發展方向之一，這種偶聯劑對膠粘劑中的樹脂具有更好的相容性，可在被粘物表面形成一個均一面，因而具有更好的粘接效果。
過氧基矽烷也是近年來開始研究的一種偶聯劑，它的特點是在熱的作用下，偶聯劑分解生成自由基，可以與烯類聚合物發生交聯，從而促進烯類聚合物的粘接。
矽烷偶聯劑新開發的一項重要應用是用于生産水交聯聚乙烯，這項工藝是美國道康甯公司開發的，目前已商業化。近年來，國内在用有機矽乳液處理毛紡織物的試驗中，發現用矽烷偶聯劑與有機矽乳液并用，可以提高毛紡織物的服用性能。
最新産品
含有異丁基官能團的偶聯劑:異丁基三乙氧基矽，矽烷偶聯劑。
本品為高純度的異丁基三乙氧基矽烷，小分子結構可穿透膠結性表面，滲透到混凝土内部與暴露在酸性或堿性環境中的空氣及基底中的水分子發生化學反應，形成一斥水處理層，從而抑制水分進入到基底中。産生防水、防Cl、抗紫外線的性能且具有透氣性。
可有效防止基材因滲水、日照、酸雨和海水的侵蝕而對混凝土及内部鋼筋結構的腐蝕、疏松、剝落、黴變而引發的病變，提高建築物的使用壽命。經保護的基材具有良好斥水性，并保留原有外觀。堿性環境如澆注不久的混凝土，會刺激該反應并加速斥水層的形成。
廣泛應用于各類鋼筋混凝土結構中，如商業建築（高檔建築物的内外牆面及屋面和地面）、停車場、車庫、庫房和冷庫、遊泳池、高速公路、橋梁結構、高速公路、港口碼頭、海工等，特别适用于在惡劣環境中使用的高标号混凝土結構，受鹽霧、化冰鹽侵蝕的公路、立交橋、電線杆、污水處理廠的污水處理池、垃圾填埋場、溫差極大的高原地區等。是一種得到國家混凝土行業防腐規範推薦的産品。矽烷偶聯劑SI-69請咨詢深圳市宏太華工貿
