硅烷偶聯(lián)劑由美國(guó)聯(lián)合碳化合物公司和道康寧公司于1940年代頭次開發(fā)。起初用作玻璃纖維增強(qiáng)塑料中玻璃纖維的表面處理劑。隨后，由于硅烷偶聯(lián)劑的獨(dú)特性能和顯著的改性效果，以及新產(chǎn)品的不斷問世，其應(yīng)用領(lǐng)域得到了擴(kuò)展。然后它已被廣泛用于橡膠，塑料，填充復(fù)合材料，環(huán)氧包裝材料，彈性體，涂料，膠粘劑和密封劑中。

硅烷偶聯(lián)劑的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一是有機(jī)聚合物中使用的無機(jī)填料的處理。后者可以用硅烷偶聯(lián)劑處理，將其親水性表面轉(zhuǎn)變?yōu)橛H有機(jī)表面，這可以防止顆粒聚集和系統(tǒng)中急劇的聚合物增稠，還可以改善有機(jī)聚合物對(duì)增強(qiáng)填料的潤(rùn)濕性。碳官能硅烷還可以使補(bǔ)強(qiáng)填料與聚合物牢固結(jié)合。

硅烷偶聯(lián)劑的使用主要包括表面預(yù)處理方法和直接添加方法。前者是用稀釋的偶聯(lián)劑處理填料的表面，而后者是在樹脂和填料預(yù)混合時(shí)加入偶聯(lián)劑的原始溶液。

硅烷偶聯(lián)劑被制備為溶液，這有利于硅烷偶聯(lián)劑在材料表面上的分散。溶劑是由水和酒精制備的溶液。溶液通常是硅烷（20％），醇（72％）和水（8％）。醇通常是乙醇（對(duì)乙氧基硅烷），甲醇（對(duì)甲氧基硅烷）和異丙醇（對(duì)于不易溶于乙醇的硅烷）和甲醇）；硅烷的水解速率與pH值有關(guān)，中性較慢。部分酸和部分堿都很快，因此通常需要調(diào)節(jié)溶液的pH值。除氨基硅烷外，還可以向其他硅烷中加入少量乙酸以將pH值調(diào)整為4-5。由于氨基硅烷是堿性的，因此無需進(jìn)行調(diào)整。由于硅烷在水解后不能長(zhǎng)時(shí)間保存，因此盡量在一小時(shí)內(nèi)制備并使用。

硅烷偶聯(lián)劑溶液也廣泛用于涂料行業(yè)。當(dāng)涂料中包含少量硅烷偶聯(lián)溶劑時(shí)，涂布后，硅烷會(huì)遷移到涂料與基材之間的界面，與無機(jī)表面的水分反應(yīng)，水解形成硅烷醇基，然后形成氫鍵與底物表面的羥基鍵合或縮合成-Si-M（M為無機(jī)表面），而硅烷分子之間的硅烷醇基團(tuán)縮合并低聚形成覆蓋底物表面的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)膜。

即使在水浸條件下，硅烷偶聯(lián)劑改性的涂料也可以很好地粘附在各種無機(jī)基材的表面上。在涂料基料和基材之間的邊界層中，硅烷與涂料基料相互作用形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其中硅烷和涂料基料彼此滲透，這增強(qiáng)了其內(nèi)聚力和抗水侵蝕的穩(wěn)定性，并能夠承受應(yīng)力成為模量基礎(chǔ)材料轉(zhuǎn)移到低模量涂料基料上，從而顯著提高了對(duì)基材的附著力。

硅烷偶聯(lián)劑處理顏料或填料，使其易于被基材潤(rùn)濕。顏料或填料在基材中分散且穩(wěn)定，以防止沉淀和團(tuán)聚。在用硅烷偶聯(lián)劑修飾填料表面后，涂料的粘度大大降低。即使增加顏料或填料的量，涂層的流動(dòng)也不會(huì)受到影響，這可以增加涂層的產(chǎn)量并降低生產(chǎn)成本。

大多數(shù)含有硅和氫氧化鋁的礦物很容易與烷氧基硅烷，二氧化硅（煙塵和沉淀物），玻璃珠，石英，沙子，滑石，云母，粘土和硅酸鈣結(jié)合使用。在填充料聚合物中，可以通過硅烷偶聯(lián)劑對(duì)其進(jìn)行有效處理。處理其他金屬氫氧化物，如氫氧化鎂，氧化鐵，氧化銅和氧化錫，效果良好。

隨著高性能和高功能復(fù)合材料的飛速發(fā)展，對(duì)硅烷偶聯(lián)劑的性能及其使用技術(shù)提出了更高的要求。例如，為了使偶聯(lián)劑適應(yīng)多種樹脂，需要多功能硅烷。為了消除填料自身性能（酸度，堿度等）對(duì)復(fù)合材料的影響，需要能夠鈍化填料表面的硅烷。

如今，硅烷偶聯(lián)劑的單次使用正朝著同時(shí)使用多種化合物的方向發(fā)展。此外，借助現(xiàn)代分析和測(cè)試方法，研究復(fù)合材料的界面特性及其改性技術(shù)可以進(jìn)一步提高硅烷偶聯(lián)劑的應(yīng)用效果。