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成本，而且賦予材料更優異的性能，如提高耐磨、耐酸堿、耐高溫、絕緣性、機械強度和低膨脹率等，具有較為廣闊的發展前景。
　　
　　表面改性是硅微粉在高分子材料中應用的關鍵加工技術之一，有機改性是利用有機物中的官能團能夠在硅微粉表面進行物理吸附、化學吸附以及化學反應來改變硅微粉表面性質的方法，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劑，主要包括氨基、環氧基、乙烯基、硫基等種類，改性效果通常較好，但價格昂貴。部分研究者采用鋁酸酯、鈦酸酯、硬脂酸等價格相對低廉的改性劑對硅微粉進行，但改性效果往往不如硅烷偶聯劑，因此，結合經濟效益和改性效果，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、用途以及改性劑的結構、性質、作用機理等多方面因素進行確定，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劑，它是一種含有2種以上不同化學性質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。
　　
　　目前，比較成熟的作用機理是化學鍵結合理論。此理論認為，硅烷偶聯劑的2種不同性質的基團，其中一端的乙烯基、環氧基、氨基、甲基丙烯酸酯、硫酸基等與有機聚合物的官能團進行反應，從而實現硅烷偶聯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，經過水解、縮合、形成氫鍵、形成共價鍵4個過程，分別為：
　?、偎?。硅烷偶聯劑中與Si相連的3個水解基進行水解形成硅醇。
　?、诳s合。不同硅醇分子之間進行縮合脫水，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鍵。在加熱的過程中，發生縮合、脫水及化學吸附，從而使得硅烷偶聯劑與硅微粉之間形成牢固的Si-O-Si共價鍵，成為連接樹脂或有機聚合物基料與硅微粉之間的紐帶。
　　

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

　　
　　資料來源：《錢晨光,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展[J].中國粉體技術,2022,28(05):1-10》，由【粉體技術網】編輯整理，轉載請注明出處！