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金属表面处理环保新技术——硅烷化处(一)

硅烷化处理是以有机硅烷为主要原料对金属或非金属材料进行表面处理的过程。硅烷化处理与传统磷化相比具有以下多个优点:无有害重金属离子,不含磷,无需加温。硅烷处理过程不产生沉渣,处理时间短,控制简便。处理步骤少,可省去表调工序,槽液可重复使用。有效提高油漆对基材的附着力。可共线处理铁板、镀锌板、铝板等多种基材

0的基本原理

硅烷含有两种不同的化学官能团,一端可与无机材料(如玻璃纤维、硅酸盐、金属及其氧化物)表面的羟基反应形成共价键;另一端可与树脂形成共价键,使两种不同性质的材料结合,提高复合材料的性能。硅烷化可以描述为四步反应模型。(1)与硅相连的三个Si-OR基团水解成Si-OH;(2)Si-OH脱水缩合成含Si-OH的低聚硅氧烷;(3)低聚物中的Si-OH与基底表面的OH形成氢键;(4)在加热固化过程中,伴随着脱水反应与基底形成共价键,但界面处硅烷的硅羟基与基底表面只有一个键,其余两个Si-OH基团要么与其他硅烷中的Si-OH基团缩合,要么处于游离状态。

为了缩短处理剂现场使用所需的固化时间,硅烷处理剂使用前的第一步是一定浓度的预水解。

①水解反应:

在水解过程中,硅烷之间不可避免地会发生缩合反应,生成低聚硅氧烷。低聚硅氧烷过少会延长硅烷处理剂的现场固化时间,影响生产效率。过多的低聚硅氧烷会使处理剂浑浊甚至沉淀,降低处理剂的稳定性,影响处理质量。