硅烷处理的原理

硅烷处理是一种常用于表面涂层的化学处理方法，它的原理基于硅烷分子在物质表面的结合力和反应性。下面将从以下几个方面介绍硅烷处理的原理。

1.硅烷分子结构

硅烷分子是由硅和氢组成的有机化合物，常用的硅烷处理剂有甲基三硅氧烷、乙烯基三硅氧烷、苯基三硅氧烷等。在硅烷分子中，硅与氢键合，同时硅与氧也有成键。这些化学键使得硅烷分子具有很强的表面活性。

2.硅烷分子在物质表面的结合力

硅烷分子在物质表面的结合力是硅烷处理的关键。当硅烷处理剂喷涂在物质表面时，硅烷分子会吸附在表面上，通过化学键的形式与表面形成结合。这种结合力非常牢固，可以使硅烷分子长时间地保护表面不受外部环境的影响。

3.硅烷分子的反应性

硅烷分子在物质表面不仅具有很强的结合力，还具有一定的反应性。当硅烷分子吸附在表面后，会与表面的氧分子反应，形成硅氧键，使得表面的化学性质发生改变。由于硅氧键的键能较高，硅烷处理后的物质表面不仅有很强的防水、防污性能，还具有很好的耐久性和耐磨性。

4.硅烷分子分布的影响

硅烷处理的效果还受硅烷分子分布的影响。硅烷处理剂在喷涂时，应注意控制涂层的均匀性和厚度，以充分利用硅烷分子的优良性质。此外，硅烷处理剂的使用量和处理时间也要根据物质的具体情况进行调整。

综上所述，硅烷处理的原理包括硅烷分子结构、硅烷分子在物质表面的结合力、硅烷分子的反应性以及硅烷分子分布的影响。硅烷处理的优点是可以改善物质表面的性质，使物质具有较好的防水、防污、耐久和耐磨性。

硅烷化处理

金属表面处理环保新技术——硅烷化处理硅烷化处理是以有机硅烷水溶液为主要成分对金属或非金属材料进行表面处理的过程。在涂装行业，涂装前的表面处理以磷化为主，硅烷化处理与传统磷化相比具有节能、环保和降低成本的优点。本文简述了硅烷化处理的特点、基本原理、施工工艺等。 [关键词] 硅烷；表面处理；磷化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 基本原理硅烷含有两种不同化学官能团，一端能与无机材料（如玻璃纤维、硅酸盐、金属及其氧化物）表面的羟基反应生成共价键；另一端能与树脂生成共价键，从而使两种性质差别很大的材料结合起来，起到提高复合材料性能的作用。硅烷化处理可描述为四步反应模型，（1）与硅相连的3个Si-OR基水解成Si-OH；（2）Si-OH之间脱水缩合成含Si-OH的低聚硅氧烷；（3）低聚物中的Si-OH与基材表面上的OH形成氢键；（4）加热固化过程中伴随脱水反应而与基材形成共价键连接，但在界面上硅烷的硅羟基与基材表面只有一个键合，剩下两个Si-OH 或者与其他硅烷中的Si-OH缩合，或者游离状态。

为缩短处理剂现场使用所需熟化时间，硅烷处理剂在使用之前第一步是进行一定浓度的预水解。 ①水解反应：在水解过程中，避免不了在硅烷间会发生缩合反应，生成低聚硅氧烷。低聚硅氧烷过少，硅烷处理剂现场的熟化时间延长，影响生产效率；低聚硅氧烷过多，则使处理剂浑浊甚至沉淀，降低处理剂稳定性及影响处理质量。 ②缩合反应：成膜反应是影响硅烷化质量的关键步骤，成膜反应进行的好坏直接影响涂膜耐蚀性及对漆膜的附着力。因此，对于处理剂的PH值等参数控制显的尤为重要。并且对于硅烷化前的工件表面状态提出了更高的要求：1、除油完全；2、进入硅烷槽的工件不能带有金属碎屑或其他杂质；3、硅烷化前处理最好采用去离子水。 ③成膜反应：其中R为烷基取代基，Me为金属基材成膜后的金属硅烷化膜层主要由两部分构成：其一即在金属表面，硅烷处理剂通过成膜反应形成反应③产物，二是通过缩合反应形成大量反应②产物，从而形成完整硅烷膜，金属表面成膜状态微观模型可描述为图1所示结构。 1 硅烷处理与磷化的比较随着涂装行业中环保压力的逐渐增大，环保型涂装前处理产品以代替传统磷化如今显的尤为重要。硅烷前处理技术做为磷化替代技术之一，目前已引起了世界涂装行业的广泛关注。与传统磷化相比，硅烷处理技术具有环保性（无有毒重金属离子）、低能耗（常温使用）、

北京铝合金硅烷处理剂用途

北京铝合金硅烷处理剂用途一、北京铝合金硅烷处理剂的概述 1.1 北京铝合金硅烷处理剂的定义 •硅烷处理剂是一种能够改善铝合金表面性能、提高其耐腐蚀性和涂装附着力的化学药剂。 1.2 北京铝合金硅烷处理剂的成分 •北京铝合金硅烷处理剂主要成分为硅烷类化合物，通常含有有机硅化合物和无机硅化合物两种类型。 1.3 北京铝合金硅烷处理剂的工作原理 •硅烷处理剂喷涂在铝合金表面后，硅烷分子会与铝表面发生化学反应，形成一层致密而均匀的硅氧化物膜，从而增强了铝合金的耐腐蚀性和涂装附着力。同时，硅烷处理剂还能提供表面活性，改善涂料的润湿性和流平性，使得涂料涂覆更加均匀。二、北京铝合金硅烷处理剂的使用领域 2.1 汽车制造业 •北京铝合金硅烷处理剂在汽车制造业中得到广泛应用，可以用于车身、车轮和其他铝合金部件的表面处理。硅烷处理剂能够显著提高铝合金的耐腐蚀性，保护车身免受氧化和腐蚀的损害，在不同的气候和环境条件下，保持车身的外观和性能稳定。此外，硅烷处理剂还能提高铝合金的涂装附着力，确保涂料在车辆上的长期附着。 2.2 建筑行业 •北京铝合金硅烷处理剂在建筑行业中也有广泛的应用。由于硅烷处理剂能够增强铝合金的耐腐蚀性和涂装附着力，使得铝合金门窗、幕墙等建筑材料更

加耐用和稳定。此外，硅烷处理剂还能提高铝合金表面的抗污染能力，减少尘埃和污垢对建筑表面的影响，延长建筑的使用寿命。 2.3 其他领域 •北京铝合金硅烷处理剂还可以应用于航空航天、电子电器、家具装饰等领域。在这些领域中，铝合金件常常需要经历复杂的加工和装配过程，因此需要具备出色的耐腐蚀性和涂装附着力。硅烷处理剂的使用能够满足这些要求，提供稳定的表面保护和涂装基础。三、北京铝合金硅烷处理剂的优势 3.1 提高铝合金的耐腐蚀性 •硅烷处理剂可以形成致密的硅氧化物膜，有效防止铝合金受到氧化和腐蚀的损害，提高其耐腐蚀性。 3.2 增强涂装附着力 •硅烷处理剂能够与涂料形成有机-无机复合膜，提高涂料与铝合金表面的附着力，使得涂层更加牢固和稳定。 3.3 提供良好的表面活性 •硅烷处理剂能够改善涂料的润湿性和流平性，使得涂料更容易覆盖铝合金表面，提高涂装效果的均匀性和美观性。 3.4 增强铝合金的抗污染能力 •硅烷处理剂能够减少尘埃和污垢对铝合金表面的附着，降低维护成本，延长使用寿命。四、北京铝合金硅烷处理剂的应用实例 •某汽车制造公司使用北京铝合金硅烷处理剂对车身进行表面处理，经过一段时间的使用，发现铝合金车身的耐腐蚀性明显增强，抵抗恶劣环境条件的能力更强。在涂装过程中，涂料与车身的附着力明显提高，涂层紧密贴合，外观效果更加美观。

金属表面处理环保新技术硅烷化处理

金属表面处理环保新技术——硅烷化处理 [摘要] 硅烷化处理是以有机硅烷水溶液为主要成分对金属或非金属材料进行表面处理的过程。在涂装行业，涂装前的表面处理以磷化为主，硅烷化处理与传统磷化相比具有节能、环保和降低成本的优点。本文简述了硅烷化处理的特点、基本原理、施工工艺等。 [关键词] 硅烷；表面处理；磷化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 基本原理硅烷含有两种不同化学官能团，一端能与无机材料（如玻璃纤维、硅酸盐、金属及其氧化物）表面的羟基反应生成共价键；另一端能与树脂生成共价键，从而使两种性质差别很大的材料结合起来，起到提高复合材料性能的作用。硅烷化处理可描述为四步反应模型，（1）与硅相连的3个Si-OR基水解成Si-OH；（2）Si-OH之间脱水缩合成含Si-OH的低聚硅氧烷；（3）低聚物中的Si-OH与基材表面上的OH形成氢键；（4）加热固化过程中伴随脱水反应而与基材形成共价键连接，但在界面上硅烷的硅羟基与基材表面只有一个键合，剩下两个Si-OH或者与其他硅烷中的Si-OH缩合，或者游离状态。为缩短处理剂现场使用所需熟化时间，硅烷处理剂在使用之前第一步是进行一定浓度的预水解。 ①水解反应：在水解过程中，避免不了在硅烷间会发生缩合反应，生成低聚硅氧烷。低聚硅氧烷过少，硅烷处理剂现场的熟化时间延长，影响生产效率；低聚硅氧烷过多，则使处理剂浑浊甚至沉淀，降低处理剂稳定性及影响处理质量。 ②缩合反应：成膜反应是影响硅烷化质量的关键步骤，成膜反应进行的好坏直接影响涂膜耐蚀性及对漆膜的附着力。因此，对于处理剂的PH值等参数控制显的尤为重要。并且对于硅烷化前的工件表面状态提出了更高的要求：1、除油完全；2、进入硅烷槽的工件不能带有金属碎屑或其他杂质；3、硅烷化前处理最好采用去离子水。 ③成膜反应：其中R为烷基取代基，Me为金属基材成膜后的金属硅烷化膜层主要由两部分构成：其一即在金属表面，硅烷处理剂通过成膜反应形成反应③产物，二是通过缩合反应形成大量反应②产物，从而形成完整硅烷膜，金属表面成膜状态微观模型可描述为图1所示结构。 1 硅烷处理与磷化的比较随着涂装行业中环保压力的逐渐增大，环保型涂装前处理产品以代替传统磷化如今显的尤为重要。硅烷前处理技术做为磷化替代技术之一，目前已引起了世界涂装行业的广泛关注。与传统磷化相比，硅烷处理技术具有环保性（无有毒重金属离子）、低能耗（常温使用）、低使用成本（每公斤处理量为普通磷化的5-8倍），无渣等优点。美国已于上世纪90年代就开始对金属硅烷前处理技术进行理论研究，欧洲于上世纪90年代中期也开始着手对于硅烷进行试探性研究。我国在本世纪初迫于环保方面的巨大压力，各大研究机构及生产企业也着手对硅烷进行研究。 1.1 工位工序方面比较硅烷化处理对传统磷化处理在操作工艺上有所改进，在工艺过程方面现有磷化处理线无需改造即可投入硅烷化生产。表1对传统磷化工艺和硅烷化处理进行比较。传统磷化硅烷化

金属表面硅烷处理技术的未来趋势

金属表面硅烷处理技术的未来趋势金属表面硅烷处理是近几年进展起来的一种有望代替铬酸钝化和磷化的环保型汽车车身前处理技术，该技术通过硅烷分子(通式为X-R-Si(OR)n)水解后产生的硅羟基与金属和金属氧化物反应，以及硅烷分子自身的缩合反应形成无机/有机膜层，以浸泡方式或电化学帮助沉积方式在金属表面制备这种具有疏水性能的膜层，该膜层能对金属基体供应爱护作用，而且能够提高金属和涂层之间的附着力。成膜过程如下。 1、在使用过程中，水解后的OXSilane分子中的SiOH基团与基体金属表面的MeOH基团形成氢键,快速吸附于基体金属表面。水解反应： OROH RO—Si—R1+3H2OHO—Si—R1+3ROH OROH 2、在干燥过程中，SiOH基团和MeOH基团进一步分散，在界面上生成Si-O-Me共价键。 SiOH(溶液)+MeOH(金属表面)=SiOMe(界面)+H2O 3、剩余的OXSilane分子则通过SiOH基团之间的分散反应在金属表面上形成具有Si-O-Si三维网状结构的有机膜。缩合反应： OHOHOH

2HO—Si—R1R1—Si—O—Si—R1+H2O OHOHOH 关于硅烷与金属表面的反应机理，目前讨论者伞认为是硅醇与金属表面的氧气物或水化物层发生了反应(见图1)试验证明，不带有特征官能团的硅烷无论在固相或液相中都不具有电化学活性，既不能被氧化，也不能被还原。经过硅烷处理的电极浸泡在电解质溶液中，硅烷膜能起到阻挡层的作用，阻挡电解质、水和氧分子向金属界面区域渗透。尽管金属表面硅烷处理技术已经比较成熟，但硅烷膜的性能一一磷化膜相比还有一些差距，现在国内外各大金属表面处理剂生产公司都在全力进行有关的讨论开发工作，信任硅烷处理技术将会像磷化技术一样带给汽车车身涂装一次革命性的创新。

前处理硅烷处理

前处理硅烷技术传统磷化在金属防腐方面具有优良的性能，在涂装前处理过程中被广泛使用。但是磷化达理因为含有锌、镰、镒等有害重金属，处理温度较高，废水、废渣处理较复杂而面临日益严峻的形势。硅烷化达理是目前技术发展较成熟的可取代磷化的前处理技术。硅烷处理与传统磷化相比具有许多突出的优点：无镰、锌、锂等有害重金属离子，不含磷，无需加温；硅烷处理过程无渣，处理时间短，控制简便；处理步骤少，可省去表调及钝化工序，槽液使用寿命长，维护简单；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。 2金属表面硅烷处理的机理在发现硅烷卓越的防腐性能以前，硅烷作为胶黏剂被广泛应用于玻璃或陶瓷强化高聚复合材料中。硅烷防锈性能系统全面地研究始于20世纪90年代初。通过硏究发现，硅烷可以有效地用于金属或合金的防腐。硅烷是一类含硅基的有机/ 无机杂化物，其基本分子式为：R'(CH2)nSi(OR)3。其中OR是可水解的基团，R'是有机官能团。硅烷在水溶液中通常以水解的形式存在：-Si(OR)3+H2OSi(OH)3+3ROH 硅烷水解后通过其SiOH基团与金属表面的MeOH基团(Me表示金属)的缩水反应而快速吸附于金属表面。 SiOH+MeOH=SiOMe+H2O 一方面硅烷在金属界面上形成Si-0-Me共价键。一般来说，共价键间的作用力可达700kJ/tool，硅烷与金属之间的结合是非常牢固的；另一方面，剩余的硅烷分子通过SiOH基团之间的缩聚反应在金属表面形成具有Si-0-Si三维网状结构的硅烷膜。硅烷在金属表面成膜模型该硅烷膜在烘干过程中和后道的电泳漆或喷粉通过交联反应结合在一起，形成牢固的化学键。这样，基材、硅烷和油漆之间可以通过化学键形成稳固的膜层结构。3金属表面硅烷处理的特点 (1) 硅烷达理中不含锌、镰等有害重金属及其它有害成分。鎳已经被证实对人体危害较大，世界卫生组织(WHO规)定，2016年后镰需达到零排放，要求磷化废水、磷化蒸气、磷化打磨粉尘中不得含镰。 (2) 硅烷处理是无渣的。渣处理成本为零，减少设备维护成本。磷化渣是传统磷化反应的必然伴生物。比如一条使用冷轧板的汽车生产线，每处理1辆车(以100m2if)，就会产生约600g含水率为50%的磷化渣，一条10万辆车的生产线每年产生的磷化渣就有60t。 (3) 不需要亚硝酸盐促进剂，从而避免了亚硝酸盐及其分解产物对人体的危害。 (4) 产品消耗量低，仅是磷化的5%〜10% o (5) 硅烷达理没有表调、钝化等工艺过程，较少的生产步骤和较短的处理时间有助于提高工厂的产能，可缩短新建生产线，节约设备投资和占地面积。 (6) 常温可行，节约能源。硅烷槽液不需要加温，传统磷化一般需要35〜55C。 (7) 与现有设备工艺不冲突，无需设备改造而可直接替换磷化；与原有涂装处理工艺相容，能与目前使用的各类油漆和粉末涂装相匹配。 4硅烷处理与磷化处理之间的区别 (1) 磷化与硅烷处理技术在使用条件方面的区别。 (2) 磷化产品与硅烷产品实际应用时在成本方面的差异。 5金属表面硅烷处理实例随着硅烷技术的不断推广，很多厂家都将原来的传统磷化前处理工艺改成了环保型的硅烷前处理工艺。笔者曾参与了某空调机箱前处理工艺转换，该厂原来使用磷化处理时的工

金属表面处理环保新技术——硅烷化处理

金属表面处理环保新技术——硅烷化处理[摘要] 硅烷化处理是以有机硅烷水溶液为主要成分对金属或非金属材料进行表面处理的过程。在涂装行业，涂装前的表面处理以磷化为主，硅烷化处理与传统磷化相比具有节能、环保和降低成本的优点。本文简述了硅烷化处理的特点、基本原理、施工工艺等。[关键词] 硅烷；表面处理；磷化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 基本原理硅烷含有两种不同化学官能团，一端能与无机材料（如玻璃纤维、硅酸盐、金属及其氧化物）表面的羟基反应生成共价键；另一端能与树脂生成共价键，从而使两种性质差别很大的材料结合起来，起到提高复合材料性能的作用。硅烷化处理可描述为四步反应模型，（1）与硅相连的3个Si-OR基水解成Si-OH；（2）Si-OH之间脱水缩合成含Si-OH的低聚硅氧烷；（3）低聚物中的Si-OH与基材表面上的OH形成氢键；（4）加热固化过程中伴随脱水反应而与基材形成共价键连接，但在界面上硅烷的硅羟基与基材表面只有一个键合，剩下两个Si-OH或者与其他硅烷中的Si-OH缩合，或者游离状态。为缩短处理剂现场使用所需熟化时间，硅烷处理剂在使用之前第一步是进行一定浓度的预水解。①水解反应：在水解过程中，避免不了在硅烷间会发生缩合反应，生成低聚硅氧烷。低聚硅氧烷过少，硅烷处理剂现场的熟化时间延长，影响生产效率；低聚硅氧烷过多，则使处理剂浑浊甚至沉淀，降低处理剂稳定性及影响处理质量。 ②缩合反应：成膜反应是影响硅烷化质量的关键步骤，成膜反应进行的好坏直接影响涂膜耐蚀性及对漆膜的附着力。因此，对于处理剂的PH值等参数控制显的尤为重要。并且对于硅烷化前的工件表面状态提出了更高的要求：1、除油完全；2、进入硅烷槽的工件不能带有金属碎屑或其他杂质；3、硅烷化前处理最好采用去离子水。③成膜反应：其中R为烷基取代基，Me为金属基材成膜后的金属硅烷化膜层主要由两部分构成：其一即在金属表面，硅烷处理剂通过成膜反应形成反应③产物，二是通过缩合反应形成大量反应②产物，从而形成完整硅烷膜，金属表面成膜状态微观模型可描述为图1所示结构。1 硅烷处理与磷化的比较随着涂装行业中环保压力的逐渐增大，环保型涂装前处理产品以代替传统磷化如今显的尤为重要。硅烷前处理技术做为磷化替代技术之一，目前已引起了世界涂装行业的广泛关注。与传统磷化相比，硅烷处理技术具有环保性（无有毒重金属离子）、低能耗（常温使用）、低使用成本（每公斤处理量为普通磷化的5-8倍），无渣等优点。美国已于上世纪90年代就开始对金属硅烷前处理技术进行理论研究，欧洲于上世纪90年代中期也开始着手对于硅烷进行试探性研究。我国在本世纪初迫于环保方面的巨大压力，各大研究机构及生产企业也着手对硅烷进行研究。1.1 工位工序方面比较硅烷化处理对传统磷化处理在操作工艺上有所改进，在工艺过程方面现有磷化处理线无需改造即可投入硅烷化生产。表1对传统磷化工艺和硅烷化处理进行比较。传统磷化硅烷化传统磷化硅烷化①预脱脂★★②脱脂★★③水洗★★④水洗★★⑤表调★☆⑥表面成膜★★⑦水洗★☆⑧水洗★☆注：★—需要☆—不需要表1 磷化与硅烷化工位布置比较由表1可见，硅烷化处理与磷化处理相比较可省去表调及磷化后两道水洗工序。因硅烷化处理时间短，因此在原有磷化生产线上无需设备改造，只需调整部分槽位功能即可进行硅烷化处理：（1）对于悬链输送方式改造，可将①预脱脂、②脱脂、④水洗、保留；③水洗改为脱脂槽；⑤表调、⑥磷化改为水洗槽；⑦水洗改为硅烷化处理；⑧备用。在改换槽位功能的同时提高链速进行生产，以加快前处理生产节拍，提高生产率。1.2 处理条件方面比较传统磷化处理因沉渣、含磷及磷化后废水等环保问题，一直是各涂装生产企业为之困扰的问题。随着国家对环保及节能减排的重视程度不断提高，在未来时间里，涂装行业的环保及能耗问题会越来突出。硅烷技术的推出，对于整个涂装行业的前处理环保及节能降耗问题，进行了革命性的改

硅烷化处理

——硅烷化处理金属表面处理环保新技术硅烷化处理是以有机硅烷水溶液为主要成分对金属或非金属材料进行表面处理的过程。在涂装行业，涂装前的表面处理以磷化为主，本文硅烷化处理与传统磷化相比具有节能、环保和降低成本的优点。简述了硅烷化处理的特点、基本原理、施工工艺等。硅烷化处理是以有机硅烷为主] 硅烷；表面处理；磷化 [关键词硅烷化处理与传统要原料对金属或非金属材料进行表面处理的过程。无需加温。磷化相比具有以下多个优点：无有害重金属离子，不含磷，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 基本原理（如玻璃纤维、硅烷含有两种不同化学官能团，一端能与无机材料表面的羟基反应生成共价键；另一端能与硅酸盐、金属及其氧化物）起到提从而使两种性质差别很大的材料结合起来，树脂生成共价键，）与1高复合材料性能的作用。硅烷化处理可描述为四步反应模型，（之间脱水缩合成含Si-OH）Si-OH3硅相连的个Si-OR 基水解成；（2形）低聚物中的的低聚硅氧烷；（3Si-OH与基材表面上的OHSi-OH加热固化过程中伴随脱水反应而与基材形成共价键连接，（4）成氢键；Si-OH但在界面上硅烷的硅羟基与基材表面只有一个键合，剩下两个 Si-OH或者与其他硅烷中的缩合，或者游离状态。为缩短处理剂现场使用所需熟化时间，硅烷处理剂在使用之前第一步是进行一定浓度的预水解。在水解过程中，避免不了在硅烷间

会发生缩合反水解反应：①硅烷处理剂现场的熟生成低聚硅氧烷。低聚硅氧烷过少，应，则使处理剂浑影响生产效率；低聚硅氧烷过多，化时间延长，浊甚至沉淀，降低处理剂稳定性及影响处理质量。成膜反成膜反应是影响硅烷化质量的关键步骤，缩合反应：② 应进行的好坏直接影响涂膜耐蚀性及对漆膜的附着力。因此，值等参数控制显的尤为重要。并且对于硅烷对于处理剂的PH、进21化前的工件表面状态提出了更高的要求：、除油完全；、硅烷化前3入硅烷槽的工件不能带有金属碎屑或其他杂质；处理最好采用去离子水。成膜后的③成膜反应：其中R为烷基取代基， Me为金属基材硅烷其一即在金属表面，金属硅烷化膜层主要由两部分构成：二是通过缩合反应形成处理剂通过成膜反应形成反应③产物，金属表面成膜状态微大量反应②产物，从而形成完整硅烷膜， 1所示结构。观模型可描述为图硅烷处理与磷化的比较1 随着涂装行业中环保压力的逐渐增大，环保型涂装前处理产品以硅烷前处理技术做为磷化替代技术代替传统磷化如今显的尤为重要。之一，目前已引起了世界涂装行业的广泛关注。与传统磷化相比，硅、烷处理技术具有环保性（无有毒重金属离子）、低能耗（常温使用），无渣等优点。倍）5-8低使用成本（每公斤处理量为普通磷化的．年代就开始对金属硅烷前处理技术进行理论美国已于上世纪 90年代中期也开始着手对于硅烷进行试探性研研究，欧洲于上世纪90各大研究机构及生产究。我国在本世纪初迫于环保方面的巨大压力，企业也着手对硅烷进行研究。 1.1工位工序方面比较

硅烷化处理

金属表面办理环保新技术——硅烷化办理硅烷化办理是以有机硅烷水溶液为主要成分对金属或非金属资料进行表面办理的过程。在涂装行业，涂装前的表面办理以磷化为主，硅烷化处理与传统磷化对比拥有节能、环保和降低成本的长处。本文简述了硅烷化办理的特色、基来源理、施工工艺等。 [ 重点词 ]硅烷；表面办理；磷化硅烷化办理是以有机硅烷为主要原料对金属或非金属资料进行表面办理的过程。硅烷化办理与传统磷化对比拥有以下多个长处：无有害重金属离子，不含磷，无需加温。硅烷办理过程不产生沉渣，办理时间短，控制简易。办理步骤少，可省去表调工序，槽液可重复使用。有效提升油漆对基材的附着力。可共线办理铁板、镀锌板、铝板等多种基材 0基来源理硅烷含有两种不一样化学官能团，一端能与无机资料（如玻璃纤维、硅酸盐、金属及其氧化物）表面的羟基反响生成共价键；另一端能与树脂生成共价键，进而使两种性质差异很大的资料联合起来，起到提升复合资料性能的作用。硅烷化办理可描绘为四步反响模型，（1）与硅相连的 3 个 Si-OR 基水解成 Si-OH；（2）Si-OH 之间脱水缩合成含Si-OH 的低聚硅氧烷；（3）低聚物中的 Si-OH 与基材表面上的OH形成氢键；（4）加热固化过程中伴随脱水反响而与基材形成共价键连结，但在界面上硅烷的硅羟基与基材表面只有一个键合，剩下两个Si-OH 或许与其余硅烷中的Si-OH 缩合，或许游离状态。

为缩短办理剂现场使用所需熟化时间，硅烷办理剂在使用以前第一步是进行必定浓度的预水解。 ① 水解反响：在水解过程中，防止不了在硅烷间会发生缩合反响，生成低聚硅氧烷。低聚硅氧烷过少，硅烷办理剂现场的熟化时间延伸，影响生产效率；低聚硅氧烷过多，则使办理剂污浊甚至积淀，降低办理剂稳固性及影响办理质量。 ②缩合反响：成膜反响是影响硅烷化质量的重点步骤，成膜反响进行的利害直接影响涂膜耐蚀性及对漆膜的附着力。所以，关于办理剂的 PH值等参数控制显的尤其重要。而且关于硅烷化前的工件表面状态提出了更高的要求： 1、除油完好； 2、进入硅烷槽的工件不可以带有金属碎屑或其余杂质； 3、硅烷化前办理最好采纳去离子水。 ③成膜反响：此中R为烷基取代基，Me为金属基材成膜后的金属硅烷化膜层主要由两部分构成：其一即在金属表面，硅烷办理剂经过成膜反响形成反响③产物，二是经过缩合反响形成大批反响②产物，进而形成完好硅烷膜，金属表面成膜状态微观模型可描绘为图 1所示构造。 1硅烷办理与磷化的比较跟着涂装行业中环保压力的渐渐增大，环保型涂装前办理产品以取代传统磷化此刻显的尤其重要。硅烷前办理技术做为磷化代替技术之一，目前已惹起了世界涂装行业的宽泛关注。与传统磷化对比，硅烷办理技术具有环保性（无有毒重金属离子）、低能耗（常温使用）、低使用成本（每公斤办理量为一般磷化的5-8 倍），无渣等长处。

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金属表面处理环保新技术一一硅烷化处理［摘要］硅烷化处理是以有机硅烷水溶液为主要成分对金属或非金属材料进行表面处理的过程。在涂装行业，涂装前的表面处理以磷化为主，硅烷化处理与传统磷化相比具有节能、环保和降低成本的优点。本文简述了硅烷化处理的特点、基本原理、施工工艺等。［关键词］硅烷；表面处理；磷化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基本原理硅烷含有两种不同化学官能团，一端能与无机材料（如玻璃纤维、硅酸盐、金属及其氧化物）表面的羟基反应生成共价键；另一端能与树脂生成共价键，从而使两种性质差别很大的材料结合起来，起到提高复合材料性能的作用。硅烷化处理可描述为四步反应模型，（1）与硅相连的3个Si-OR基水解成 Si-OH ；（2）Si-OH之间脱水缩合成含Si-OH的低聚硅氧烷；（3）低聚物中的Si-OH与基材表面上的OH形成氢键；（4）加热固化过程中伴随脱水反应而与基材形成共价键连接，但在界面上硅烷的硅羟基与基材表面只有一个键合，剩下两个Si-OH或者与其他硅烷中的 Si-OH缩合，或者游离状态。为缩短处理剂现场使用所需熟化时间，硅烷处理剂在使用之前第一步是进行一定浓度的预水解。①水解反应：在水解过程中，避免不了在硅烷间会发生缩合反应，生成低聚硅氧烷。低聚硅氧烷过少，硅烷处理剂现场的熟化时间延长，影响生产效率；低聚硅氧烷过多，则使处理剂浑浊甚至沉淀，降低处理剂稳定性及影响处理质量。 ②缩合反应：成膜反应是影响硅烷化质量的关键步骤，成膜反应进行的好坏直接影响涂膜耐蚀性及对漆膜的附着力。因此，对于处理剂的PH值等参数控制显的尤为重要。并且对于硅烷化前的工件表面状态提出了更高的要求：1、除油完全；2、进入硅烷槽的工件不能带有金属碎屑或其他杂质；3、硅烷化前处理最好采用去离子水。③成膜反应：其中R为烷基取代基，Me为金属基材成膜后的金属硅烷化膜层主要由两部分构成：其一即在金属表面，硅烷处理剂通过成膜反应形成反应③产物，二是通过缩合反应形成大量反应②产物，从而形成完整硅烷膜，金属表面成膜状态微观模型可描述为图1所示结构。1硅烷处理与磷化的比较随着涂装行业中环保压力的逐渐增大，环保型涂装前处理产品以代替传统磷化如今显的尤为重要。硅烷前处理技术做为磷化替代技术之一，目前已引起了世界涂装行业的广泛关注。与传统磷化相比，硅烷处理技术具有环保性（无有毒重金属离子）、低能耗（常温使用）、低使用成本（每公斤处理量为普通磷化的5-8倍），无渣等优点。美国已于上世纪90年代就开始对金属硅烷前处理技术进行理论研究，欧洲于上世纪90年代中期也开始着手对于硅烷进行试探性研究。我国在本世纪初迫于环保方面的巨大压力，各大研究机构及生产企业也着手对硅烷进行研究。 1.1工位工序方面比较硅烷化处理对传统磷化处理在操作工艺上有所改进，在工艺过程方面现有磷化处理线无需改造即可投入硅烷化生产。表1对传统磷化工艺和硅烷化处理进行比较。传统磷化硅烷化传统磷化硅烷化①预脱脂★ ★ ②脱脂★ ★ ③水洗★ ★ ④水洗★ ★ ⑤表调★ ☆ ⑥表面成膜★ ★ ⑦水洗★ ☆⑧水洗★☆注：★—需要☆—不需要表1磷化与硅烷化工位布置比较由表1可见，硅烷化处理与磷化处理相比较可省去表调及磷化后两道水洗工序。因硅烷化处理时间短，因此在原有磷化生产线上无需设备改造，只需调整部分槽位功能即可进行硅烷化处理：（1）对于悬链输送方式改造，可将①预脱脂、②脱脂、④水洗、保留；③水洗改为脱脂槽；⑤表调、⑥磷化改为水洗槽；⑦水洗改为硅烷化处理；⑧备用。在改换槽位功能的同时提高链速进行生产，以加快前处理生产节拍，提高生产率。1.2处理条件方面比较传统磷化处理因沉渣、含磷及磷化后废水等环保问题，一直是各涂装生产企业为之困扰的问题。随着国家对环保及节能减排的重视程度不断提高，在未来时间里，涂装行业的环保及能耗问题会越来突出。硅烷技术的推出，对于整个涂装行业的前处理环保及节能降耗问题，进行了革命性的改

硅烷化处理

金属表面处理环保新技术——柯乐嘉硅烷化处理柯乐嘉硅烷化处理是以有机硅烷水溶液为主要成分对金属或非金属材料进行表面处理的过程。在涂装行业，涂装前的表面处理以磷化为主，硅烷化处理与传统磷化相比具有节能、环保和降低成本的优点。本文简述了硅烷化处理的特点、基本原理、施工工艺等。硅烷；表面处理；磷化柯乐嘉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 基本原理硅烷含有两种不同化学官能团，一端能与无机材料（如玻璃纤维、硅酸盐、金属及其氧化物）表面的羟基反应生成共价键；另一端能与树脂生成共价键，从而使两种性质差别很大的材料结合起来，起到提高复合材料性能的作用。硅烷化处理可描述为四步反应模型，（1）与硅相连的3个Si-OR基水解成Si-OH；（2）Si-OH之间脱水缩合成含Si-OH的低聚硅氧烷；（3）低聚物中的Si-OH与基材表面上的OH形成氢键；（4）加热固化过程中伴随脱水反应而与基材形成共价键连接，但在界面上硅烷的硅羟基与基材表面只有一个键合，剩下两个Si-OH或者与其他硅烷中的Si-OH缩合，或者游离状态。为缩短处理剂现场使用所需熟化时间，硅烷处理剂在使用之前第一步是进行一定浓度的预水解。 ①水解反应：在水解过程中，避免不了在硅烷间会发生缩合反应，生成低聚硅氧烷。低聚硅氧烷过少，硅烷处理剂现场的熟化时间延长，影响生产效率；低聚硅氧烷过多，则使处理剂浑浊甚至沉淀，降低处理剂稳定性及影响处理质量。 ②缩合反应：成膜反应是影响硅烷化质量的关键步骤，成膜反应进行的好坏直接影响涂膜耐蚀性及对漆膜的附着力。因此，对于处理剂的PH值等参数控制显的尤为重要。并且对于硅烷化前的工件表面状态提出了更高的要求：1、除油完全；2、进入硅烷槽的工件不能带有金属碎屑或其他杂质；3、硅烷化前处理最好采用去离子水。 ③成膜反应：其中R为烷基取代基，Me为金属基材成膜后的金属硅烷化膜层主要由两部分构成：其一即在金属表面，硅烷处理剂通过成膜反应形成反应③产物，二是通过缩合反应形成大量反应②产物，从而形成完整硅烷膜，金属表面成膜状态微观模型可描述为图1所示结构。 1 硅烷处理与磷化的比较

硅烷化处理

度不断提高，在未来时间里，涂装行业的环保及能耗问题会越来突出。硅烷技术的推出，对于整个涂装行业的前处理环保及节能降耗问题，进行了革命性的改善。表2将传统磷化与硅烷化处理的使用条件进行比较。传统磷化硅烷化使用温度 35-40℃常温处理过程是否产生沉渣有无倒槽周期 3 -6个月 6-12个月是否需要表调有无处理后水洗有无表2 磷化与硅烷化处理条件比较由表2可见，在使用温度方面，由于硅烷成膜过程为常温化学反应，因此在日常使用中槽液无需加热即可达到理想处理效果。此方面与磷化处理比较，为应用企业节省了大量能源并减少燃料废气排放；另一方面硅烷化反应中无沉淀反应，所以在日常处理中不产生沉渣，消除了前处理工序中的固体废物处理问题并有效地延长了槽液的倒槽周期；此外，硅烷化处理对前处理工位设置进行了优化，省去传统表调及磷化后水洗工序。通过此项优化，大大减轻了涂装企业的污水处理的压力。 1.1使用成本方面比较因成膜原理的差异，硅烷化处理与磷化相比在使用温度上就已有较大幅度的降低，省去表调工序。并且在其他涉及生产成本方面，硅烷化相比较磷化也有着明显的优势。表3在使用成本方面将硅烷化与磷化相比较。传统磷化配槽用量60-70kg/吨30-50kg/吨每公斤浓缩液处理面积