用硅偶联剂作金属表面预处理

硅烷偶联剂在金属表面处理中的作用 无磷磷化

第4 9卷第 5期 2 1年 5月 01

上海涂料 S HANGHAI 0AT NGS C I

Vo. 149 No 5 . Ma . v 2011

用硅偶联剂作金属表面预处理 姜英涛 (海市涂料研究所， 0 0 2)上 206

金属表面预处理是金属涂装的关键。现在广泛 应用的是磷化和铬酸盐预处理，者有废水废渣，前后

胺烷基硅偶联剂以其碱性的氨基与弱酸性的硅醇基

所形成的氢键比硅醇间所形成的氢键更稳定¨]例 3。如，份胺双 (基三甲氧基硅烷 ) Slus A17 1丙 ( i et 10) q 与 5乙烯基三乙酰氧基硅烷 ( ei I 98的水解份 G lt V/ ) sS

者不环保。而用硅偶联剂作金属预处理，些缺点均这可避免，工艺更简单，材与漆膜的结合力更强。且底 硅偶联剂的硅氧烷基水解所生成的硅醇基与金属表面上的氢氧化物起反应。为了达到足够的浓度

液即可延长混浊 (合 )时间。两者配比 1:时，缩的 1 共水解液可一年内不混浊，就使工业化成为可能。这

来符合工艺要求，必须先水解到一定程度 (化时熟间 )但在水解过程中，成的硅醇基也在缩合，。生过多的缩合会在处理膜上产生白点；水解不足会产生油点，而影响处理膜的质量，以水解工艺是硅偶从所 联剂作为金属预处理的控制要点。

然而胺烷基硅偶联剂的引入使处理膜亲水而影响其 耐蚀性。

金属表面上的氢氧化物与硅醇基缩合也是先氢

键合，然后脱水缩合成共价键合，为了加快脱水要加 热，以加热也是处理中的要点。所 在表面处理中，醇基也会相互缩合 I]此缩合硅 4。可增厚处理膜而提高耐蚀性。但处理膜还是太薄，不足以长期存放[]但可随即在电泳涂装线上涂装 5, 6。金属表面氧化物在某一 p H下会溶解而导致密度下降，而影响处理膜的密度，以在表面处理时，进所 应选择不溶解金属表面氧化膜的 p H值范围，例如¨] 5, 铝材为 4 9镀锌钢材为 6 1。~,~ 2

水解和缩合相对速度与介质的 p H值相关]如】, 图 1示。图 1见：在 p .￣ .间有最快的水

所从可 H 1 45 5

解速度和最慢的缩合速度，以可用 p所 H来控制缩合的程度。处理剂需要较长的熟化时间，免有过多但难 的缩合。

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参考文献 1 G. K c eb c ( d)H b i tr l. ly VC 2 0 K. ik lik e . y r Maei s Wi - H, 0 7 d a e

2 .. l r e .i n n te opigAgns V 1 S 2 0 KLMie( d)Sl e dOh r u l e t, o. V P, 0 7 l a a C n 4 3 oii, t1Jun lf nefc ce c,18,7 3 6) K eng e a.o ra o tr eS ine 9 0 4( 9 I a

图 1水解和缩合与 p的关系 H F g r T er l t n h p o y r l ssa dc n e s t n i u e 1 h e a i s i f d o y i n o d n ai o h o wi h H t ht ep

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硅醇间的缩合是先氢键合，经脱水而缩合的。 [稿日期] 0 10— 5收 2 1- 3 1

涂 2 1 (:5 9 6朱丹青，等 .装技术及应用， 0 0 2) -