硅微粉作為高分子材料的填料不僅可以降低復合材料的生產(chǎn)成本，而且賦予材料更優(yōu)異的性能，如提高耐磨、耐酸堿、耐高溫、絕緣性、機械強度和低膨脹率等，具有較為廣闊的發(fā)展前景。
　　
　　表面改性是硅微粉在高分子材料中應用的關(guān)鍵加工技術(shù)之一，有機改性是利用有機物中的官能團能夠在硅微粉表面進(jìn)行物理吸附、化學(xué)吸附以及化學(xué)反應來(lái)改變硅微粉表面性質(zhì)的方法，是硅微粉最常用的改性方法。
　　
　　目前，硅微粉最常用的有機改性劑是硅烷偶聯(lián)劑，主要包括氨基、環(huán)氧基、乙烯基、硫基等種類(lèi)，改性效果通常較好，但價(jià)格昂貴。部分研究者采用鋁酸酯、鈦酸酯、硬脂酸等價(jià)格相對低廉的改性劑對硅微粉進(jìn)行，但改性效果往往不如硅烷偶聯(lián)劑，因此，結合經(jīng)濟效益和改性效果，采用2種及以上表面改性劑對硅微粉進(jìn)行復合改性，改性效果較使用單一改性劑的往往更為理想。
 

　　
　　硅微粉表面改性劑的篩選需根據其填充材料基料的性質(zhì)、用途以及改性劑的結構、性質(zhì)、作用機理等多方面因素進(jìn)行確定，常用的有機改性劑與硅微粉表面的作用機理總結如下。
　　
　　1、硅烷偶聯(lián)劑改性機理
　　
　　硅微粉表面改性最常使用的有機改性劑是硅烷偶聯(lián)劑，它是一種含有2種以上不同化學(xué)性質(zhì)的基團低分子有機硅化合物，其分子結構含有與有機聚合物作用的官能團（如氨基、乙烯基、環(huán)氧基等）和能夠水解的與硅微粉表面作用的烷氧基，可將硅微粉與有機高分子聚合物緊密結合起來(lái)。
　　
　　目前，比較成熟的作用機理是化學(xué)鍵結合理論。此理論認為，硅烷偶聯(lián)劑的2種不同性質(zhì)的基團，其中一端的乙烯基、環(huán)氧基、氨基、甲基丙烯酸酯、硫酸基等與有機聚合物的官能團進(jìn)行反應，從而實(shí)現硅烷偶聯(lián)劑與有機高分子基料連接；另一端水解后的烷氧基（如甲氧基、乙氧基）與硅微粉表面Si-OH基作用，經(jīng)過(guò)水解、縮合、形成氫鍵、形成共價(jià)鍵4個(gè)過(guò)程，分別為：
　?、偎?。硅烷偶聯(lián)劑中與Si相連的3個(gè)水解基進(jìn)行水解形成硅醇。
　?、诳s合。不同硅醇分子之間進(jìn)行縮合脫水，形成Si-OH低聚硅氧烷。
　?、坌纬蓺滏I。低聚硅氧烷與硅微粉表面的-OH形成氫鍵。
　?、苄纬晒矁r(jià)鍵。在加熱的過(guò)程中，發(fā)生縮合、脫水及化學(xué)吸附，從而使得硅烷偶聯(lián)劑與硅微粉之間形成牢固的Si-O-Si共價(jià)鍵，成為連接樹(shù)脂或有機聚合物基料與硅微粉之間的紐帶。
　　

　　
　　2、鈦酸酯偶聯(lián)劑改性機理
　　
　　鈦酸酯偶聯(lián)劑與硅微粉的主要作用機理是鈦酸酯分子結構中親無(wú)機基團（RO）m與硅微粉表面的羥基發(fā)生化學(xué)作用，在硅微粉表面形成單分子層，同時(shí)釋放出異丙醇。
　　
　　
　　Zhang等采用異丙氧基三油酸酯?；佀狨栉⒎圻M(jìn)行表面改性，發(fā)現鈦酸酯與硅微粉在100℃的溫度下發(fā)生脫醇縮合反應。其中，鈦酸酯Ti-O鍵斷裂形成-OCH(CH3)2，硅微粉表面的羥基則在Si-O-H鍵斷裂形成游離氫，最后鈦酸酯與硅微粉表面通過(guò)Si-O-Ti鍵連接，而-OCH(CH3)2與游離氫結合形成異丙醇。
　　

　　
　　資料來(lái)源：《錢(qián)晨光,譚琦,李春全,鄭水林,孫志明.硅微粉表面改性及其應用研究進(jìn)展[J].中國粉體技術(shù),2022,28(05):1-10》，由【粉體技術(shù)網(wǎng)】編輯整理，轉載請注明出處！