不銹鋼金屬表面硅烷化處理的應(yīng)用研究

徐方流

顯著的環(huán)保優(yōu)勢是不銹鋼金屬表面硅烷化處理技術(shù)的主要特點(diǎn)，金屬表面進(jìn)行有機(jī)硅烷溶液處理的一個(gè)過程就是金屬表面硅烷化處理的本質(zhì)，為了更好的對不銹鋼金屬表面硅烷化處理進(jìn)行應(yīng)用，就需要進(jìn)行詳細(xì)的分析。

一、不銹鋼金屬表面硅烷化處理工藝的優(yōu)點(diǎn)

不銹鋼金屬表面利用有機(jī)硅的特殊分子結(jié)構(gòu)進(jìn)處理的過程就是不銹鋼金屬表面硅烷化處理，這種處理方式具有很多的工藝優(yōu)點(diǎn)，主要包括以下幾點(diǎn)。首先，在對不銹鋼金屬表面進(jìn)行硅烷化處理時(shí)，有害或者磷等重金屬離子不會(huì)應(yīng)用在其中。其次，該表面處理的工藝比較容易控制，并且時(shí)間短、流程簡單。再次，在不銹鋼金屬表面硅烷化的處理過程中，不會(huì)進(jìn)行加溫操作，也不會(huì)有沉渣的產(chǎn)生，這樣就能夠循環(huán)使用槽液。然后就是還能夠使得基材與油漆的結(jié)合率得到提升。最后，不銹鋼金屬表面硅烷化處理能夠?qū)Χ喾N基材進(jìn)行共線處理，例如鋁、鋅以及鐵等。由于不銹鋼金屬表面硅烷化處理工藝的優(yōu)點(diǎn)很多，這就使得被廣泛的應(yīng)用在普通工業(yè)中。此外，在進(jìn)行不銹鋼金屬表面硅烷化制備時(shí)，其制備工藝會(huì)誰硅烷膜性能造成很大的影響。硅烷偶聯(lián)劑水解時(shí)間、硅烷液濃度、金屬基體在硅烷液的浸漬時(shí)間、硅烷液PH 值、處理后老化時(shí)間以及老化溫度等都是影響不銹鋼金屬表面硅烷膜性能的主要影響因素。

二、不銹鋼金屬表面硅烷化處理的應(yīng)用

（一）硅烷處理技術(shù)原理?；瘜W(xué)官能團(tuán)是硅烷分子主要含有的，并且通常其化學(xué)官能團(tuán)有兩種。一種化學(xué)官能團(tuán)能夠個(gè)無機(jī)材料表面的羥基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成共價(jià)鍵，例如玻璃纖維、金屬氧化物、金屬以及硅酸鹽等。另一種化學(xué)官能團(tuán)可以與樹脂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成共價(jià)鍵。為了能夠有效的提高復(fù)合材料的性能，就可以將 性質(zhì)不同的兩種材料進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。在硅烷處理技術(shù)的成膜過程中，首先先進(jìn)行硅烷偶聯(lián)劑的水解，水解完成之后就能夠得到Si-O-Me共價(jià)鍵，主要是由硅烷聯(lián)合水解后得到的硅醇與金屬基體表面存在的MeOH所反應(yīng)生成的。最后就可以通過在不銹鋼金屬表面的硅醇偶聯(lián)交叉從而形成網(wǎng)狀保護(hù)膜。不銹鋼金屬基體能夠和硅烷膜形成共價(jià)鍵，并且剩余的硅醇將進(jìn)行脫水縮合，經(jīng)過交聯(lián)能夠得到網(wǎng)狀覆蓋膜。硅烷化處理技術(shù)在不銹鋼金屬表面硅烷化處理的應(yīng)用中是非常重要的，只有明確其處理技術(shù)的原理，才能夠更加的應(yīng)該該技術(shù)進(jìn)行不銹鋼金屬表面硅烷化的處理。

（二）硅烷處理對基體的一些要求。鋅、銅、鐵、鎂以及其金屬合金的防護(hù)都會(huì)受到硅烷的作用，但是硅烷分子結(jié)構(gòu)對進(jìn)行硅烷化處理的不銹鋼金屬表面影響力較大的是金屬的涂層結(jié)合力與金屬集體。相關(guān)專家對硅烷分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，探索其對不同金屬基體的適應(yīng)性，從而得出了不同分子結(jié)構(gòu)的硅烷對不同金屬基體的適應(yīng)能力存在的差異，并且以影響預(yù)測的因素比較的多。不銹鋼金屬基體的前段處理在金屬表面硅烷化處理工藝中是十分重要的，并且硅烷膜的質(zhì)量與后期裝涂也會(huì)直接受到金屬基體前段處理效果的影響。一般情況下，無磷脫脂劑是在金屬表面硅烷化處理過程中必須使用的，通過無磷脫脂劑來對不銹鋼金屬表面的其他雜志或者油污等進(jìn)行徹底的清洗。清洗結(jié)束后，還應(yīng)該利用含有金屬對其再次清洗，從而將金屬表面上的雜質(zhì)與油污清洗干凈。之后還需要對除油后的金屬基體進(jìn)行再次的清洗，這時(shí)使用的就是含有氫氧化鈉的稀堿溶液。最后將金屬基體在清水中進(jìn)行浸洗，浸洗結(jié)束后才能夠進(jìn)行硅烷化的處理。在不銹鋼金屬表面硅烷化的處理過程中，只有掌握硅烷化處理對基體的一些要求，才能夠取得較好的處理效果。

（三）硅烷偶聯(lián)劑選擇與硅烷膜的防腐蝕性。硅酸鹽、橡膠以及以二氧化硅為填料的塑料的加工和性能的改進(jìn)提高都需要利用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行處理。金屬表面涂層的附著能力能夠通過硅烷渡層來提高，同時(shí)也能夠通過硅烷渡層來對金屬表面進(jìn)行氧化與腐蝕的保護(hù)，被當(dāng)作防腐層進(jìn)行使用。在硅烷偶聯(lián)劑中，具有較多的分子結(jié)構(gòu)Si-O的鍵數(shù)，這就增加了與同金屬基材結(jié)合的機(jī)會(huì)，從而使得形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)覆蓋硅烷膜層變的更加的致密，并且具有良好的防腐蝕效果。親水性與疏水性是硅烷偶聯(lián)劑的主要形式，在溶解疏水性硅烷時(shí)，為了輔助其溶解，需要在其中加入大量的有機(jī)溶劑。在使用前需要對硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行熟化，這樣能夠確保硅烷在水解過程中能夠得到充足的硅醇。后期涂裝效果會(huì)受到基材與硅烷膜結(jié)合程度的影響，結(jié)合的越牢，其涂裝效果就越好。此外，硅烷膜性能的主要特征之一就是耐腐蝕性，通過相關(guān)的試驗(yàn)分析得出，不銹鋼金屬表面進(jìn)行硅烷化的處理夠，能夠使其基材的耐腐蝕性能得到大幅度的提高，并且也能夠使涂層與基材的結(jié)合能力得到提高。在不銹鋼表面的處理過程中，涂裝前的鉻鈍化與磷化等處理都能夠通過金屬表面硅烷化處理工藝所替代。不銹鋼金屬表面硅烷化處理工藝非常的簡單，并且具有較低的投入成本，處理后的金屬基體性能也得到了提高。因此，必須加強(qiáng)對不銹鋼金屬表面硅烷化的處理應(yīng)用。

三、總結(jié)

綜上所述，在不銹鋼金屬表面的處理過程中，應(yīng)用較為普遍的就是硅烷化處理技術(shù)，通過該處理能夠提高金屬基材的防腐蝕性、涂層與基材的結(jié)合能力，在不銹鋼金屬表面硅烷化處理的應(yīng)用中，應(yīng)該重視其處理技術(shù)、處理的要求以及硅烷偶聯(lián)劑的選擇。