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          金屬表面硅烷處理轉向環保型發展

          作者: 長沙固特瑞  瀏覽量:2281  發布時間:2017-11-01

          金屬表面硅烷處理是近幾年發展起來的一種有望代替鉻酸鈍化和磷化的環保型汽車車身前處理技術,該技術通過硅烷分子(通式為X-R-Si(OR)n)水解后產生的硅羥基與金屬和金屬氧化物反應,以及硅烷分子自身的縮合反應形成無機/有機膜層,以浸泡方式或電化學輔助沉積方式在金屬表面制備這種具有疏水性能的膜層,該膜層能對金屬基體提供保護作用,而且能夠提高金屬和涂層之間的附著力。成膜過程如下。

          1、在使用過程中,水解后的OXSilane分子中的SiOH基團與基體金屬表面的MeOH基團形成氫鍵,快速吸附于基體金屬表面。

          水解反應:

          OROH

          RO—Si—R1+3H2OHO—Si—R1+3ROH

          OROH

          2、在干燥過程中,SiOH基團和MeOH基團進一步凝聚,在界面上生成Si-O-Me共價鍵。

          SiOH(溶液)+MeOH(金屬表面)=SiOMe(界面)+H2O

          3、剩余的OXSilane分子則通過SiOH基團之間的凝聚反應在金屬表面上形成具有Si-O-Si三維網狀結構的有機膜。

          縮合反應:

          OHOHOH

          2HO—Si—R1R1—Si—O—Si—R1+H2O

          OHOHOH

          關于硅烷與金屬表面的反應機理,目前研究者傘認為是硅醇與金屬表面的氧氣物或水化物層發生了反應。試驗證明,不帶有特征官能團的硅烷無論在固相或液相中都不具有電化學活性,既不能被氧化,也不能被還原。經過硅烷處理的電極浸泡在電解質溶液中,硅烷膜能起到阻擋層的作用,阻止電解質、水和氧分子向金屬界面區域滲透。

          盡管金屬表面硅烷處理技術已經比較成熟,但硅烷膜的性能與磷化膜相比還有一些差距,現在國內外各大金屬表面處理劑生產公司都在全力進行有關的研究開發工作,相信硅烷處理技術將會像磷化技術一樣帶給汽車車身涂裝一次革命性的創新。


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