KH550、KH560与KH570硅烷偶联剂的差异解析

原创 2025-12-05 13:26:29 · 广州焓特新材料有限公司

文章各异源于作者视角、表达方式与内容结构的差异，体现独特思想与创作个性。

人物介绍

杨向宏

资深涂料、胶粘剂从业者

在涂料和胶粘剂制造过程中，会用到一个关键助剂叫硅烷偶联剂，多数人都不明白硅烷偶联剂到底是什么？他们究竟起什么作用？我觉得你提的问题很关键，这里我以最有代表性的三类硅烷偶联剂KH550、KH560和KH570进行分析。

一、KH550、KH560、KH570 的核心区别在于官能团类型，进而影响与基材的相容性、反应特性和适用场景。

A、核心区别：官能团与化学特性

1.KH550：含氨基（-NH2），是胺基硅烷偶联剂。

· 反应性：能与无机材料（玻璃、金属、矿物）表面羟基反应，也能与含羧基、环氧基的有机材料结合。

· 特性：碱性，相容性广，侧重 “桥接” 无机填料与有机树脂。

2.KH560：含环氧基（-C2H3O），是环氧基硅烷偶联剂。

· 反应性：与无机材料羟基反应，还能与胺类、羟基、羧基等基团发生开环反应。

· 特性：中等极性，耐水性优于 KH550，侧重 “增强附着力” 和 “耐湿热稳定性”。

3.KH570：含甲基丙烯酰氧基（-OCOC (CH3)=CH2），是丙烯酰基硅烷偶联剂。

· 反应性：与无机材料羟基反应，能参与自由基聚合（如与丙烯酸酯、苯乙烯类树脂共聚）。

· 特性：油性相容性好，侧重 “提高填料分散性” 和 “树脂交联密度”。

B、适用场景差异

型号	优先适用基材 / 树脂	典型用途
KH550	环氧树脂、聚氨酯、尼龙；玻璃纤维、碳酸钙	塑料增强（玻纤增强尼龙）、涂料附着力提升、胶粘剂配方
KH560	环氧树脂、酚醛树脂；玻璃、金属、陶瓷	耐水涂料、电子封装材料、复合材料耐湿热改性
KH570	丙烯酸树脂、PVC、聚苯乙烯；滑石粉、二氧化硅	塑料填充改性（滑石粉填充 PP）、UV 固化涂料、油墨分散剂

C、硅烷偶联剂 KH550/KH560/KH570 选型对比表（含添加量）

对比维度	KH550（胺基硅烷）	KH560（环氧基硅烷）	KH570（丙烯酰基硅烷）
核心官能团	氨基（-NH₂）	环氧基（-C₂H₃O）	甲基丙烯酰氧基（-OCOC (CH₃)=CH₂）
化学特性	碱性，反应活性高，相容性广	中等极性，耐水性优，开环反应特性	油性相容好，可参与自由基聚合
适配树脂体系	环氧树脂、聚氨酯、尼龙（PA）、酚醛树脂	环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯	丙烯酸树脂、PVC、聚苯乙烯（PS）、ABS
适配无机填料	玻璃纤维、碳酸钙、滑石粉、二氧化硅	玻璃、金属、陶瓷、二氧化硅	滑石粉、二氧化硅、云母、高岭土
典型用途	玻纤增强塑料（如 PA/PP 增强）、胶粘剂增粘、涂料附着力提升	耐水涂料、电子封装材料、复合材料耐湿热改性、金属表面处理	塑料填充改性（如滑石粉填充 PP）、UV 固化涂料、油墨分散剂、橡胶补强
推荐添加量（按填料质量）	0.3%~1.0%（常规场景）；玻纤增强可提升至 1.0%~2.0%	0.5%~1.5%（常规场景）；电子材料可控制在 0.8%~2.0%	0.5%~1.2%（常规场景）；UV 体系可降至 0.3%~0.8%
关键优势	桥接效果强，能同时改善相容性和力学性能	耐湿热稳定性突出，粘结强度持久	填料分散性优，能提高树脂交联密度
注意事项	易吸潮水解，需密封储存；与酸性体系相容性较差	环氧基团易与胺类反应，需控制配方 pH 值	避免与强氧化剂共存；自由基聚合体系需控制反应温度

二、不同品牌的偶联剂KH550、KH560和KH570在性能上有哪些差异？

1、纯度与杂质含量差异（核心影响因素）

品牌类型	KH550 纯度	KH560 纯度	KH570 纯度	杂质特点	性能影响
国际一线 (信越 / 瓦克 / 道康宁)	≥99.0%	≥99.0%	≥99.0%	金属离子 < 5ppm 副产物 < 0.5%	水解稳定性高长期储存不变质
国产高端 (如XXX等)	≥98.0%	≥98.0%	≥98.0%	金属离子 < 10ppm 副产物 < 1.0%	性能接近国际性价比高
普通国产	95~97%	95~97%	95~97%	含少量聚合物水分偏高	水解速度快储存期短
劣质产品	<95%	<95%	<95%	大量副产物杂质超标	性能不稳定易失效

关键影响：纯度每降低 1%，复合材料强度可能下降 3-5%，湿热老化后性能保留率降低 8-12%

2、水解稳定性差异（使用便利性的分水岭）

型号	国际品牌	国产品牌	改性产品	实际影响
KH550	半衰期 18-24h (pH=7)	半衰期 10-15h (pH=7)	KHCX-550 等: 半衰期 > 30h	国际品牌施工时间窗口更长改性产品适合长效储存
KH560	半衰期 20-28h	半衰期 12-18h	环氧基稳定化: 半衰期 > 35h	国产需现配现用改性型可存放 24h
KH570	半衰期 > 30h (结构稳定)	半衰期 20-25h	双官能团保护: 半衰期 > 40h	国际品牌在 UV 固化中更稳定改性型适合高温工艺

典型案例：优质的国产XXX KH550 水解半衰期比普通国产长 50%，在玻纤浸润剂中使用时，复合材料层间剪切强度提升 80%，湿热老化后性能保留率提高 3 倍。

3、反应活性与界面结合强度差异

KH550 品牌对比

· 国际品牌：氨基含量≥0.9mmol/g，与无机材料表面键合能达 450kJ/mol，环氧树脂粘接强度达 18.7MPa

· 国产优质：氨基含量 0.8-0.9mmol/g，键合能约 400kJ/mol，粘接强度 15-17MPa

· 普通国产：氨基含量 0.7-0.8mmol/g，键合能 < 380kJ/mol，粘接强度 12-14MPa

KH560 品牌对比

· 国际品牌：环氧值≥0.50eq/100g，耐沸水 24h 后强度保留率 91%

· 国产优质：环氧值 0.48-0.50eq/100g，保留率 85-89%

· 普通国产：环氧值 0.45-0.48eq/100g，保留率 < 80%

KH570 品牌对比

·国际品牌：双键含量≥98%，UV 固化涂层附着力提升 40% 以上

·国产优质：双键含量 95-98%，附着力提升 30-35%

·普通国产：双键含量 < 95%，附着力提升 < 25%，且易黄变。

4、热稳定性与耐候性差异

型号	国际品牌	国产品牌	改性产品	差异表现
KH550	分解温度 240-260℃	分解温度 220-240℃	KHCX-550: >280℃	高温加工时国际品牌性能更稳定改性型适合高温复合材料
KH560	分解温度 290-310℃	分解温度 270-290℃	热稳定型: >320℃	在覆铜板、电子封装等高温应用中国际品牌优势明显
KH570	分解温度 250-270℃	分解温度 230-250℃	耐热型: >280℃	在 UV 固化、烤漆等工艺中改性型表现更佳

实际案例：某汽车配件厂商将 PA66+GF30 复合材料的偶联剂从普通国产 KH550 换为信越 KBE-903 后，150℃老化 1000 小时的弯曲模量保持率从 67% 提升至 89%。

5、特殊性能差异（改性产品 vs 普通产品）

A. KH550 改性产品

· 耐水型：甲基封端处理，铝 - PP 复合材料剪切强度从 0.6MPa 提升至 2.3MPa，水煮 24h 强度保留率从 60% 增至 85%

· 长效型：如 KHCX-550，型砂强度比普通 KH550 高 20%，树脂储存期从 7 天延长至 90 天以上

B. KH560 改性产品

· 低温柔韧型：在 - 20℃环境下仍保持良好柔韧性，而普通 KH560 易脆裂

· 快速固化型：水解活化能降低，适用期缩短但固化速度提升 50%，适合流水线作业

C. KH570 改性产品

· 分散增强型：在填料表面形成更均匀的包覆层，滑石粉填充 PP 的拉伸强度提升 15%，断裂伸长率提高 20%

· 低 VOC 型：降低甲醇释放量，环保性提升，适合食品接触材料。

6、国际品牌 vs 国产品牌：综合性能对比

A. KH550

· 国际优势：信越 KBE-903、瓦克 GF90 等在高湿环境中稳定性高，氨基活性持久，玻纤增强复合材料层间剪切强度比普通国产高 12-15%

· 国产突破：成丰等品牌在性价比上优势明显，在普通应用中性能与国际品牌差距 < 5%，价格低 30-40%

B. KH560

· 国际优势：道康宁 Z-6040、信越 KBM-403 等在电子封装和耐湿热领域表现突出，耐沸水测试强度保留率 > 90%，比普通国产高 8-10%

· 国产突破：部分国产高端产品在环氧值稳定性和储存期方面已接近国际水平，可用于要求较高的涂料和胶粘剂

C. KH570

· 国际优势：信越 KBM-503、瓦克 GF75 等在UV 固化和自由基聚合反应中效率更高，双键转化率 > 95%，比普通国产高 5-8%

· 国产突破：在通用塑料制品中，如 PVC、PS 等，国产 KH570 与国际品牌性能差异 < 3%，可完全替代。

7、选型建议：根据应用场景选择合适品牌

A. 高端复合材料

· 首选：信越、瓦克等国际品牌（纯度 > 99%，性能稳定）

· 次选：国产高端改性产品（如XXX、南京XX等的长效型或耐热型）

B. 普通塑料制品 / 胶粘剂

· 首选：性价比高的国产优质品牌（如XX、XXXX等）

· 关键提示：检查产品纯度报告（应≥98%）和水解稳定性测试数据

C. 特殊应用场景

· 高温环境：选改性耐热型（KH560>300℃或 KH570>280℃）

· 高湿环境：选 KH560 国际品牌或 KH550 耐水改性型

· UV 固化：选 KH570 国际品牌或分散增强改性型

· 快速施工：选 KH550 普通型（水解快）或 KH560 快速固化型

总结：差异核心与选择策略

不同品牌 KH550/KH560/KH570 的性能差异主要体现在纯度、杂质控制、水解稳定性和界面结合强度四大方面。国际品牌胜在稳定性和一致性，国产品牌赢在性价比和定制化。

选择策略：

· 性能优先：关键结构件、长期户外应用选国际品牌

· 成本优先：普通制品、短期使用选优质国产

· 功能定制：特殊工况（高低温、高湿等）选相应改性产品

避坑提醒：购买前索要产品纯度、水解半衰期和特定应用测试数据，避免低价低质产品导致的性能损失。

若需更精准的选型建议，建议提供具体应用场景、工艺条件和性能要求，可进一步细化推荐方案。

新媒体运营部

作者：杨向宏

拍摄：钟浩鹏

校对：问建军

阅读全文