金屬表面處理對(duì)涂層性能的影響

孫鳳梅

摘 要：本文通過磷化處理和硅烷偶聯(lián)劑處理兩種方法進(jìn)行對(duì)比研究金屬表面處理對(duì)涂層性能的影響。介紹了兩種實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)過程，現(xiàn)象及結(jié)果。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)大致結(jié)論如下：1、磷化可提高涂層結(jié)合力，但是涂層不平滑，不夠美觀。2、硅烷偶聯(lián)劑處理既增加了結(jié)合力又獲得平滑的涂層，相對(duì)來說獲取的涂層效果較好。

關(guān)鍵詞：磷化；硅烷偶聯(lián)劑；涂層

一、引言

金屬制品在自然環(huán)境中不可避免的會(huì)遭到一些破壞，掉漆，生銹都無可避免，這給生產(chǎn)生活帶來了巨大損失。研究金屬表面處理對(duì)涂層性能的影響也將對(duì)未來金屬制品的制造和使用有著重要的意義。在此次研究中，主要通過磷化、硅烷偶聯(lián)劑兩種處理方法進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。

二、磷化處理對(duì)涂層性能的影響

磷化就是金屬與含有金屬離子的酸性磷酸鹽溶液接觸時(shí)，在金屬表面反應(yīng)生成一種磷酸鹽膜的過程。

磷化液的配置：稱取3g磷酸二氫錳+水調(diào)制至100ml磷化溶液。

實(shí)驗(yàn)過程：將鐵片進(jìn)行除油、除銹處理后，放入配置好的磷化液中，溫度為50-70℃，時(shí)間為30min。待磷化處理后將鐵片取出，噴上油漆。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：金屬表面覆蓋了許多大小不等的晶粒，噴上油漆，等20天以后發(fā)現(xiàn)涂層表面不是那么光滑，可是結(jié)合力很好，用刀片很難刮掉，涂層效果見圖1。

結(jié)論：通過磷化處理使金屬表面生成結(jié)合鍵形成了一層由晶體構(gòu)成的磷化膜，這種磷化膜具有孔隙，使涂料滲透在孔隙中，增加了鐵片表面與油漆的結(jié)合力，經(jīng)過磷化處理的涂層效果比砂紙打磨和除油酸洗就結(jié)合度方面都好，有效的改善了金屬表面涂層的結(jié)合力低的問題。但是在實(shí)驗(yàn)中需控制溫度，時(shí)間。對(duì)操作有一定的要求，操作不當(dāng)會(huì)造成資源浪費(fèi)或者污染。

三、硅烷偶聯(lián)劑處對(duì)涂層的影響

硅烷偶聯(lián)劑在表面處理的應(yīng)用中，能夠使金屬與非金屬進(jìn)行膠接，配置的硅烷偶聯(lián)劑溶液屬于硅烷類增粘劑，能和金屬氧化物縮合，使膠接強(qiáng)度提高。

硅烷偶聯(lián)劑溶液的配置：20%硅烷偶聯(lián)劑；72%無水乙醇；8%水。取100ml容量的燒杯→加入20ml硅烷偶聯(lián)劑→加入72ml無水乙醇→加入8ml水→用玻璃棒均勻攪拌。

基本實(shí)驗(yàn)流程：除油→清洗→除銹→清洗→涂覆硅烷偶聯(lián)劑溶液→噴漆。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：相較于未處理的鐵片表面，涂上了一層硅烷偶聯(lián)劑溶液的鐵片，噴漆后表面光滑，涂層效果見圖2，涂層不易用刀片刮掉。

結(jié)論

硅烷偶聯(lián)劑具有與有機(jī)和無機(jī)材料化學(xué)結(jié)合的反應(yīng)基團(tuán)。與磷化處理相比，既擁有了和磷化處理相當(dāng)?shù)慕Y(jié)合力，又克服了磷化處理中出現(xiàn)的表面不平整的問題。不會(huì)造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。相對(duì)來說，是一種較為優(yōu)良的表面處理方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]張圣麟.鋁合金表面處理技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009，11.

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