硅烷在無機(jī)和有機(jī)組分之間形成共價鍵的獨(dú)特能力和硅氧結(jié)合的內(nèi)在穩(wěn)定性，使得硅烷改性成為高性能涂料的核心技術(shù)之一，硅烷賦予這些材料具有抵御物理、化學(xué)、環(huán)境和熱降解等性能。

　　硅烷單體以有機(jī)官能烷氧基硅烷的形式廣泛用于涂料，起粘結(jié)促進(jìn)劑、顏料處理和交聯(lián)劑的作用。無機(jī)烷基官能團(tuán)和多種有機(jī)官能基團(tuán)結(jié)合，使有機(jī)聚合物和無機(jī)表面（如染料、填充物、玻璃和金屬材料）形成共價鍵。通過偶聯(lián)劑使有機(jī)聚合物和無機(jī)表面結(jié)合，所有的烷氧基硅烷和無機(jī)表面的結(jié)合在本質(zhì)上均是相同的，但為了獲得來自硅烷的最優(yōu)性能，硅烷的反應(yīng)性官能團(tuán)和可水解的烷氧基官能團(tuán)必須和涂料或油墨中有機(jī)聚合物的化學(xué)性質(zhì)相匹配。
　　應(yīng)用于涂料、油墨的硅烷有主要是CY-570、CY-171、CY-560、CY-186等。
　　硅烷可賦予涂料多種優(yōu)點(diǎn)，包括：
　　1. 提高涂層附著力；
　　2. 提高涂層的耐久性；
　　3. 提高涂層的耐候性；
　　4. 提高涂層的堅韌性；
　　5. 顯著降低填料和顏料的分散粘度；
　　6. 提高顏料分散性

有機(jī)硅具有獨(dú)特的硅氧鍵結(jié)構(gòu)Si-O-Si，賦予較大的鍵角和鍵長，分子間作用力小，不像一般的有機(jī)分子容易結(jié)晶，因此，透氣性良好；其較高的鍵能，使有機(jī)硅聚合物具有突出的耐熱性和優(yōu)異的柔軟性；其分子鏈的螺旋結(jié)構(gòu)和甲基伸向外側(cè)，使之具有極低的表面張力，良好的拒水功能；硅氫鍵（Si-H）具有較大的活性，能在高溫和金屬鹽作用下發(fā)生水解、縮合交聯(lián)成膜；有機(jī)硅季胺鹽的活性基團(tuán)，有抗菌、防霉的功能，由于結(jié)構(gòu)上的特殊性，使有機(jī)硅氧烷聚合物具有潤滑、柔軟、拒水、消泡、抗菌防霉等一系列特性，適用于棉、麻、絲綢、毛和各種化學(xué)纖維的后處理，而成為性能優(yōu)異、無毒、無刺激性氣味的環(huán)保型紡織印染助劑。紡織行業(yè)普遍使用的偶聯(lián)劑有CY-602、CY-550、CY-902、CY-7030等

混凝土結(jié)構(gòu)耐久性能的劣化造成結(jié)構(gòu)可靠性和安全性顯著降低，極大地危害了結(jié)構(gòu)的正常使用，引起混凝土耐久性劣化的因素很多，其中鋼筋銹蝕是導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)耐久性降低的主要原因之一。由于鋼筋銹蝕，大量混凝土結(jié)構(gòu)不得不維修或提前拆除，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。CY-8831、CY-8431硅烷表面疏水處理能夠降低由外界氯離子侵蝕混凝土引起的鋼筋銹蝕的概率和速率，延遲鋼筋開始銹蝕的時間，降低銹蝕鋼筋的質(zhì)量損失率。

合理使用硅烷浸漬技術(shù)，可獲得如下性能：
　　1. 優(yōu)越的防水性能，能使混凝土結(jié)構(gòu)的吸水率下降90%以上；
　　2. 真正具有“呼吸功能”的防水涂層材料；
　　3. 不改變建筑物原有外觀，適合對建筑外觀有特殊需求的工程；
　　4. 優(yōu)異的耐堿性和耐久性，降低維修次數(shù)和成本；
　　5. 有效抑制混凝土結(jié)構(gòu)因為酸雨等環(huán)境腐蝕和霉菌苔蘚而造成結(jié)構(gòu)表面發(fā)暗、長霉的現(xiàn)象，能使混凝土結(jié)構(gòu)長期保持良好外觀。

鑄造生產(chǎn)過程中，使用天然和合成樹脂作為型、芯砂粘結(jié)劑，但由于砂子和樹脂間的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)差異很大，它們之間不易產(chǎn)生化學(xué)鍵結(jié)合，也不能相互滲透和溶解，主要是靠界面上分子間的相互吸引力，因此，單純地增大面積和數(shù)量是不夠的，鑄造材料中通常用偶聯(lián)劑來增強(qiáng)粘結(jié)作用，即增強(qiáng)樹脂?！傲＝缑骈g的聯(lián)結(jié)力。加入硅烷偶聯(lián)劑不僅能提高樹脂砂的強(qiáng)度，并能將樹脂和砂粒通過化學(xué)反應(yīng)有機(jī)結(jié)合，同時帶來樹脂總發(fā)氣量的降低，減少鑄件氣孔類的缺陷，改善樹脂砂的高溫性能和熱穩(wěn)定性，從而有效地提高鑄件質(zhì)量，降低成本。鑄造行業(yè)普遍使用的偶聯(lián)劑是CY-602、CY-550、CY-560等，作為強(qiáng)度要求不是很高的場合，部分氨基硅烷的高沸物在降低成本上考慮也得到了廣泛的應(yīng)用。

在塑料和橡膠行業(yè)，硅烷的獨(dú)特性質(zhì)被用于提高性能和改善工藝性能。硅烷在橡膠和塑料的配方中充當(dāng)填料的偶聯(lián)劑和分散劑，在聚丙烯的合成中充當(dāng)聚合改性劑以提高等規(guī)度，在聚乙烯均聚物和共聚物的合成中充當(dāng)交聯(lián)劑增加交聯(lián)點(diǎn)。

1. 橡膠混煉
　　由于在增強(qiáng)型橡膠中使用無機(jī)填料取代炭黑帶來的好處，硅烷在有機(jī)橡膠業(yè)界內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用，和使用炭黑相比，白炭黑和其他用于增強(qiáng)橡膠的無機(jī)填料能使橡膠獲得獨(dú)特更有益的物理和機(jī)械性能，然而，要使非炭黑增強(qiáng)填料起作用，就必須用到硅烷偶聯(lián)劑。為了使無機(jī)填料和有機(jī)彈性體得有效的進(jìn)行結(jié)合，硅烷的使用是其中一個關(guān)鍵性因素。硅烷偶聯(lián)、礦物填料填充的橡膠產(chǎn)品可用于制造汽車、輪胎、鞋底、皮帶、軟管和其他機(jī)械產(chǎn)品。在橡膠中普遍使用的硅烷主要有CY-590、CY-550、CY-560、CY-171等。
2. 塑料配方
　　用于聚乙烯交聯(lián)制造電線、電纜絕緣和護(hù)層材料：在含有過氧化物加熱到適當(dāng)溫度的擠出機(jī)中，乙烯基團(tuán)將接枝到聚乙烯主鏈上，產(chǎn)生硅烷改性的含有三烷氧基甲硅烷基側(cè)鏈的聚乙烯。連接了乙烯基團(tuán)的聚乙烯在有催化劑、水分和加熱的情況下發(fā)生交聯(lián)，產(chǎn)生硅烷交聯(lián)的產(chǎn)品。在塑料配方中普遍使用的硅烷主要有CY-171、CY-151、CY-172等。
用于聚乙烯交聯(lián)制耐熱管材、耐熱軟管及薄膜。交聯(lián)聚乙烯具有良好的耐芳烴、耐油、耐應(yīng)力開裂、機(jī)械強(qiáng)度高、耐熱性好等優(yōu)異性能。可用于石油長輸管道、天然氣、煤氣管道等的防腐保溫外防護(hù)層及與之配套的防腐保溫?zé)崾湛s套補(bǔ)口材料，也可用于民用住宅的上水管和熱水管道及其他交聯(lián)制品。

為改善有機(jī)膠粘劑的某些性能(如干/濕粘結(jié)力、機(jī)械性能、儲存穩(wěn)定性、耐熱性、耐潮性、耐候性等)，或是為降低有機(jī)膠粘劑的成本，經(jīng)常要在膠粘劑中加入一些無機(jī)填料。如果填料預(yù)先用硅烷偶聯(lián)劑加以處理，因填料表面的極性基團(tuán)與硅烷偶聯(lián)劑發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，從而可大大減少了填料與樹脂的結(jié)構(gòu)化作用，不僅使填料對膠粘劑基體樹脂的相容性和分散性大大提高，而且顯著降低了體系的粘度，因而可增大填料用量。然而并不是所有的填料采用偶聯(lián)劑處理都有效，填料種類不同，效果上也有差別，有些甚至完全無效。對于玻璃、二氧化硅、氧化鋁之類表面帶有大量羥基的填料，效果最好，而對于碳酸鈣、石墨等表面不帶羥基的填料，則完全無效。在膠粘劑行業(yè)中普遍使用的硅烷有CY-550、CY-792、CY-570、CY-560、CY-171等。

填料現(xiàn)已逐漸變成重要的有機(jī)聚合物添加劑和改性劑，對降低生產(chǎn)成本和提高產(chǎn)品的性能起著重要的作用，填料表面的羥基通常是親水的，和有機(jī)聚合物呈現(xiàn)出不相容的特性，如烷氧基硅烷適合用于處理礦物的表面，礦物表面的羥基和硅烷水解產(chǎn)生的羥基縮合，硅烷上的有機(jī)端朝外，這樣就使礦物在聚合物中更好的分散開來，不容易團(tuán)聚，可提高樹脂和填料的偶聯(lián)，甚至可使填充物變成增強(qiáng)添加劑。硅烷化處理可以通過以下方式改善產(chǎn)品的工藝性能、力學(xué)性能和持久性：
　?。?） 增強(qiáng)填料和聚合物之間的粘合
　?。?） 改善填料對聚合物的浸漬性能
　　（3） 促進(jìn)填料在聚合物中的分散
　?。?） 提高機(jī)械性能
　　（5） 降低填充物/聚合物混合物的粘度
　　選擇使用何種硅烷應(yīng)根據(jù)所需的硅烷優(yōu)勢特征決定。所有的烷氧基硅烷都易與填充物或礦物表面結(jié)合，一些填充物表面天然的酸堿度和水分足以催化硅烷水解完全，故在填料處理的過程中并不需要額外預(yù)先的水解。
　　在填料表面改性處理過程中，可遵循如下原則：
　　◇ 如果硅烷處理的目的是提供表面疏水性能，則應(yīng)選擇具有疏水性硅烷，如甲基、癸基、辛基、十二烷基或十六烷基或苯基，推薦優(yōu)先使用CY-8030、CY-1631、CY-1231、CY-8831、CY-7030等；
　　◇ 如果硅烷處理的目的是提高聚合物與填料的共容性，那么硅烷上的有機(jī)基團(tuán)的特征應(yīng)該和聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似，如聚烯烴混合物中推薦優(yōu)先使用CY-1631、CY-1231等；
　　◇ 如果硅烷處理是為了將填充物結(jié)合到聚合物基體上，那么應(yīng)選擇有機(jī)反應(yīng)性硅烷，推薦優(yōu)先使用CY-570、CY-560、CY-550、CY-792、CY-171等。 

玻璃極容易親水，能把水份吸附到界面之上，從而導(dǎo)致玻纖和樹脂之間結(jié)合力的減弱，硅烷偶聯(lián)劑是玻璃纖維增強(qiáng)聚合物的關(guān)鍵組分之一，能起到改善玻璃纖維和樹脂的粘合性能的作用，大大提高了玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的強(qiáng)度、電氣、抗水、抗氣候等性能，即使在濕態(tài)時，它對復(fù)合材料機(jī)械性能的提高，效果也十分顯著。目前，在玻璃纖維中使用硅烷偶聯(lián)劑已相當(dāng)普遍，用于這一方面的硅烷偶聯(lián)劑約占其消耗總量的60％以上，依據(jù)成膜樹脂化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同，普遍應(yīng)用于玻纖的偶聯(lián)劑品種是環(huán)氧基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基等帶反應(yīng)官能團(tuán)的硅烷，推薦優(yōu)先使用CY-560、CY-550、CY-570等。

　　玻纖表面處理劑常含有：成膜劑、抗靜電劑、表面活性劑、偶聯(lián)劑、水。偶聯(lián)劑用量一般為玻纖表面處理劑總量的0.3%—2%，將水首先用有機(jī)酸把PH值調(diào)至一定值（氨基硅烷水解后本身呈堿性，可催化水解，故無需調(diào)酸），在充分?jǐn)嚢柘?，加入適量硅烷攪拌直到透明，然后加入其余組份，對于難溶的硅烷，可用適量的溶劑如乙醇、異丙醇等助溶，需要注意的是，硅烷水溶液的穩(wěn)定性取決于偶聯(lián)劑的種類和濃度，配置時先發(fā)生水解，后一部分硅羥基會自動縮合，形成硅氧硅化學(xué)鍵，故一般配成水溶液后均應(yīng)及時使用完畢，不宜久存。