硅烷化處理

1、金屬表面處理環(huán)保新技術(shù)——硅烷化處理硅烷化處理是以有機(jī)硅烷水溶液為主要成分對(duì)金屬或非金屬材料進(jìn)行表面處理的過(guò)程。在涂裝行業(yè)，涂裝前的表面處理以磷化為主，硅烷化處理與傳統(tǒng)磷化相比具有節(jié)能、環(huán)保和降低成本的優(yōu)點(diǎn)。本文簡(jiǎn)述了硅烷化處理的特點(diǎn)、基本原理、施工工藝等。[關(guān)鍵詞]硅烷；表面處理；磷化硅烷化處理是以有機(jī)硅烷為主要原料對(duì)金屬或非金屬材料進(jìn)行表面處理的過(guò)程。硅烷化處理與傳統(tǒng)磷化相比具有以下多個(gè)優(yōu)點(diǎn)：無(wú)有害重金屬離子，不含磷，無(wú)需加溫。硅烷

2、處理過(guò)程不產(chǎn)生沉渣，處理時(shí)間短，控制簡(jiǎn)便。處理步驟少，可省去表調(diào)工序，槽液可重復(fù)使用。有效提高油漆對(duì)基材的附著力?？晒簿€處理鐵板、鍍鋅板、鋁板等多種基材0基本原理硅烷含有兩種不同化學(xué)官能團(tuán)，一端能與無(wú)機(jī)材料（如玻璃纖維、硅酸鹽、金屬及其氧化物）表面的羥基反應(yīng)生成共價(jià)鍵；另一端能與樹(shù)脂生成共價(jià)鍵，從而使兩種性質(zhì)差別很大的材料結(jié)合起來(lái)，起到提高復(fù)合材料性能的作用。硅烷化處理可描述為四步反應(yīng)模型，（1）與硅相連的3個(gè)Si基水解成SiOH；（2

3、）SiOH之間脫水縮合成含SiOH的低聚硅氧烷；（3）低聚物中的SiOH與基材表面上的OH形成氫鍵；（4）加熱固化過(guò)程中伴隨脫水反應(yīng)而與基材形成共價(jià)鍵連接，但在界面上硅烷的硅羥基與基材表面只有一個(gè)鍵合，剩下兩個(gè)SiOH或者與其他硅烷中的SiOH縮合，或者游離狀態(tài)。為縮短處理劑現(xiàn)場(chǎng)使用所需熟化時(shí)間，硅烷處理劑在使用之前第美國(guó)已于上世紀(jì)90年代就開(kāi)始對(duì)金屬硅烷前處理技術(shù)進(jìn)行理論研究，歐洲于上世紀(jì)90年代中期也開(kāi)始著手對(duì)于硅烷進(jìn)行試探性研究。

4、我國(guó)在本世紀(jì)初迫于環(huán)保方面的巨大壓力，各大研究機(jī)構(gòu)及生產(chǎn)企業(yè)也著手對(duì)硅烷進(jìn)行研究。1.1工位工序方面比較硅烷化處理對(duì)傳統(tǒng)磷化處理在操作工藝上有所改進(jìn)，在工藝過(guò)程方面現(xiàn)有磷化處理線無(wú)需改造即可投入硅烷化生產(chǎn)。表1對(duì)傳統(tǒng)磷化工藝和硅烷化處理進(jìn)行比較。傳統(tǒng)磷化硅烷化傳統(tǒng)磷化硅烷化①預(yù)脫脂★★②脫脂★★③水洗★★④水洗★★⑤表調(diào)★☆⑥表面成膜★★⑦水洗★☆⑧水洗★☆注：★—需要☆—不需要表1磷化與硅烷化工位布置比較由表1可見(jiàn)，硅烷化處理與磷化處

5、理相比較可省去表調(diào)及磷化后兩道水洗工序。因硅烷化處理時(shí)間短，因此在原有磷化生產(chǎn)線上無(wú)需設(shè)備改造，只需調(diào)整部分槽位功能即可進(jìn)行硅烷化處理：（1）對(duì)于懸鏈輸送方式改造，可將①預(yù)脫脂、②脫脂、④水洗、保留；③水洗改為脫脂槽；⑤表調(diào)、⑥磷化改為水洗槽；⑦水洗改為硅烷化處理；⑧備用。在改換槽位功能的同時(shí)提高鏈速進(jìn)行生產(chǎn)，以加快前處理生產(chǎn)節(jié)拍，提高生產(chǎn)率。1.2處理?xiàng)l件方面比較傳統(tǒng)磷化處理因沉渣、含磷及磷化后廢水等環(huán)保問(wèn)題，一直是各涂裝生產(chǎn)企業(yè)為之