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文檔簡介

金屬表面硅烷處理技術(shù)的發(fā)展趨勢

金屬表面硅烷處理是近幾年進展起來的一種有望代替鉻酸鈍化和磷化的環(huán)保型汽車車身前處理技術(shù)，該技術(shù)通過硅烷分子(通式為X-R-Si(OR)n)水解后產(chǎn)生的硅羥基與金屬和金屬氧化物反應(yīng)，以及硅烷分子自身的縮合反應(yīng)形成無機/有機膜層，以浸泡方式或電化學幫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供應(yīng)愛護作用，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(yīng)：

OROH

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OROH

2、在干燥過程中，SiOH基團和MeOH基團進一步分散，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基團之間的分散反應(yīng)在金屬表面上形成具有Si-O-Si三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的有機膜。

縮合反應(yīng)：

OHOHOH

2HO—Si—R1R1—Si—O—Si—R1+H2O

OHOHOH

關(guān)于硅烷與金屬表面的反應(yīng)機理，目前討論者傘認為是硅醇與金屬表面的氧氣物或水化物層發(fā)生了反應(yīng)(見圖1)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(jīng)過硅烷處理的電極浸泡在電解質(zhì)溶液中，硅烷膜能起到阻擋層的作用，阻擋電解質(zhì)、水和氧分子向金屬界面區(qū)域滲透。

盡管金屬表面硅烷處理技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但硅烷膜的性能一一磷化膜相比還有一些差距，現(xiàn)在國內(nèi)外各大金屬表面處理劑生產(chǎn)公司都在全力進行有關(guān)的討論開發(fā)工作，信任硅烷處理技術(shù)將會像磷化技術(shù)一樣帶給汽車車身涂裝一次革命性的創(chuàng)新。

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