Silaan koppelingsmiddelen zijn chemicaliën die in de bouwsector worden gebruikt om de esthetische aantrekkingskracht van constructies te verbeteren. Als gevolg hiervan is de bouw- en constructie-industrie over de hele wereld gegroeid, waardoor de vraag naar deze chemicaliën is toegenomen.
Deze chemicaliën worden vaak gebruikt om organische polymeren te verbinden met anorganische substraten en kunnen verschillende bruikbare oppervlakte-eigenschappen verlenen. Deze omvatten hydrofobiciteit en hydrofiliciteit, olieafstoting, adhesie en absorptie, en diëlektrische eigenschappen. Met polymeer verbonden oppervlakken hebben een breed scala aan toepassingen, waaronder aanraakpanelen tegen vingerafdrukken en medische apparaten.
Naast het verbeteren van de verankering van een hars aan anorganische materialen, verbeteren silaankoppelingsmiddelen de weerstand van de hars tegen hoge vochtigheid, hitte, oplosmiddelen en weersinvloeden. Een silaankoppelingsmiddel kan ook worden gebruikt om de oppervlakte-eigenschappen van anorganische materialen, zoals glas, keramiek of keramiek, te verbeteren.
In de composietindustrie spelen silaankoppelingsmiddelen een grote rol bij de bereiding van composietmaterialen. Ze hebben een algemene structuur van (RO)3-Si-R'-X) met een hydrolyseerbare groep en zijn in staat om sterke bindingen te vormen met de vulstofdeeltjes of polymeermatrix. Bovendien zijn hun hydrolysesnelheden instelbaar, zodat ze optimale hechtingseffecten produceren.
Hoewel silanen gunstig kunnen zijn voor het productieproces, zijn er ook veel nadelen. Behalve dat ze de duurzaamheid van het eindproduct aantasten, kunnen silanen ook schade aan apparaten en elektronica veroorzaken. Daarom is het belangrijk om een silaankoppelingsmiddel zorgvuldig te kiezen bij het bereiden van het eindproduct.
Naast het verbeteren van de hechting tussen het composiet en het substraat, zijn silaankoppelingsmiddelen ook gunstig voor het verbeteren van de mechanische eigenschappen van tandhars. Silanen zijn echter alleen effectief bij gebruik op materialen op silicabasis. Bij toepassing op niet op silica gebaseerde materialen hebben silanen geen effect. Om dit te verhelpen, worden andere methoden zoals oppervlakteconditionering of tribochemische silicacoating gebruikt.
Silanen zijn de beste koppelingsmiddelen voor veel soorten polymeren en ze kunnen de prestaties van andere polymeren verbeteren. De sleutel tot het selecteren van een silaankoppelingsmiddel is het kiezen van een organische verbinding die compatibel is met het polymeer. Er zijn veel soorten silanen, waaronder met alkoxy gesubstitueerde vinylsilanen die geen hydrolyseerbare groepen op het siliciumatoom bevatten.
Een ander gebruik van silanen in materialen is als biosensoren. De resulterende biosensoren zijn gemaakt van organische verbindingen met een op silaan gebaseerd oppervlak.3
