硅烷處理貴金屬

A. 硅烷後，金屬表面會出現水痕跡，烘乾後，很明顯

金屬表面處理劑是塗抹在金屬外表的處理劑是一層塗裝物質。它可以在常溫狀態下比較短的時間內去掉金屬外表的雜質，在金屬外表層形成保護膜，使其免受腐蝕。同時，它還和器具具有良好的契合性，以及美觀的裝飾性。隨著汽車、飛機、船舶、家電等行業的發展，對金屬零件表面耐腐蝕、耐高溫、磨損、抗氧化、抗疲勞、防輻射、導電、導磁、絕緣、裝飾等特殊性能的要求更加廣泛，促使金屬表面處理技術迅速發展起來。

國內用於金屬表面處理的主要方法是磷化法，硅烷處理技術正在不斷地被研發和塌譽應用。硅烷處理與傳統的磷化法相比具有以下優點：無有害重金屬離子，不含磷，無需加溫且硅烷處理過程不產生沉渣，處理時間短，控制簡便；可省去表調工序，槽液可重復使用；有效地提高了塗料對基材的附著力；可共線處理鐵板、鍍鋅板、鋁板等多種基材。因此，新型的環保、節能、低排放、低使用成本的金屬表面處理技術成為國內外技術人員研究的重點。

分類

現在比較常見的金屬表面處理劑有兩種：

第一種主要以除油去污為目的。 其主要成分是碳酸鈉、偏硅酸納等，同時加入陰離子等活性劑或者分散劑，製作成工業用的清洗劑，使用超聲波機等機器進行雜質清除。而去銹使用的主要是鹽酸，同時加入一些緩蝕劑等物質，把需要除銹的物體放置到除銹劑中，實現去銹的目的。除銹原理是鋼鐵製件在溶液中的磷酸作用下起化學反應。

這種處理劑的不足主要體現在處理過程比較繁雜，需要對處理劑進行加熱，需要耗費大量水資源； 同時，清洗需要的時間也比較長。更大的缺點是清洗劑會形成酸霧，給環境造成嚴重污染，還會對同一環境中的其他機器和設備造成嚴重腐蝕。

第二種處理劑的主要成分是磷酸。

其中加入一些成膜劑、活性劑等物質。這種處理劑比第一種處理劑有很大改進，一般宣稱為二合一或者四合一處理劑。它主要通過磷酸和活性劑等物質的共同作用，在金屬外表層形成磷化膜，不但可以實現去油除銹的的，同時還可以隔絕空氣，起到防銹的目的。而且使用比較方便，可以直接塗抹在金屬材料表面。但是這種處理劑也有其自身的不足，那就是這種處理劑在金屬外層形成的磷化膜是一種灰黑色的物質，手感比較粗糙，這對於那些不能改變原來顏色和手感的金屬物質，就不能使用這樣的操作方式進行外表處理。

金屬表面處理(磷化前後) 的工藝流程如下： 磷化液的分類方法很多：有的按單位面積上磷化膜的重量(或厚度) 進行分類；有的按磷化溫度的高低進行分類；有的按施工方法進行分類。這里是按磷化液的成份分類。目前一般可分成磷酸鋅系、磷酸鈣系、磷酸鐵系、磷酸錳系四類。 此外，最近報道新型金屬表面處理劑。硅烷偶聯劑是一類具有有機官能團的含硅化合物。其分子式可用通式Y（CH2）nSiX3 表示，此處n=0，1，2，3；X 通常是氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧乙氧基、乙醯氧基等，這些基團水解時即生成硅羥基，而與無機物質結合，形成硅氧烷。Y 是乙烯基、氨基、環氧基、甲基丙烯醯氧基、巰基或脲基，這些有機官能團可與有機物質反應。 硅烷處理技術正是利用了硅烷偶聯劑的特殊性能。在金屬表面的成膜過程為：

1）硅烷偶聯劑經水解後，形成具有疏水和親水結構的硅醇；

2）通過分子間脫水縮合形成有序的低聚物；

3）低聚物與金屬表面上的羥基形成氫鍵；

4）由於分子內脫水，部分形成共價鍵後，緊密排列在金屬表面，形成一層緻密的硅烷膜。

硅烷偶聯劑對金屬表面改性技術正成為一種新型的磷化法替代技術，具有巨大的潛力硅烷金屬表面處理劑可採用以下2 種方法對金屬表面改性。 1）浸漬硅烷化法。

通過有機硅烷的特殊結構，金屬工件經硅烷處理後鎮旅，表面會吸附一層類似於磷化晶體的三維網狀結構的超薄有機納米膜（50 ~ 500 nm)，同時在界面形成結合力很強的Si—O—Me 共價鍵（其中Me 為金屬)，可將金屬表面和塗層偶合，具有很好的附著力。工藝流程：脫脂→水洗→壓縮空氣吹乾金屬表面→御衫凳浸漬於硅烷溶液中→晾乾。

2）電沉積硅烷化法。

優化硅烷化金屬表面處理技術，根據電沉積理論，陰極電位下金屬表面發生O2 或H2O 的去極化生成OH－，而OH－的生成促進了硅醇間的縮合反應，有利於硅烷膜的形成。工藝流程：脫脂→水洗→壓縮空氣吹乾金屬表面→硅烷溶液電沉積→晾乾。

B. 硅烷處理

硅烷化處理是以有機硅烷為主要原料，對金屬或非金屬進行表面處理的過程。是目前技術發展較成熟的可取代磷化的前處理技術。硅烷處理與傳統磷化相比具有以下多個優點：無鎳、鋅、錳等有害重金屬離子，不含磷，無需加溫。硅派知烷處理過程無渣，處理時間短，控制簡便。處理步驟少，可省去表調及鈍跡羨灶化工序，槽液使用壽命長，維護簡單。有效提高油漆對基材的附著力，可共線處理鐵板、鍍鋅板、鋁板等姿扮多種基材。

C. 金屬表面硅烷處理劑主要成分是哪種硅烷偶聯劑

以有機硅烷水溶液為主要成分。硅烷含有兩種不同化學官能團，一端能與無機材料（如玻璃纖維、硅酸鹽、金屬及其氧化物）表面的羥基反應生成共價鍵；另一端能與樹脂生成共價鍵，從而使兩種性質差別很大的材料結合起來，起到提高復合材料性能的作用。

硅烷化處理工藝，一種環保型金屬防護預處理技術，能代替傳統表面處理工藝中對環境有嚴重污染的磷、鉻。硅烷化作為磷化替代技術之一，備受世界各國塗裝行業關注，歐美等發達國家在上世紀90年代開始爭相研發新型工藝和產品，技術嚴格保密，生產工藝壟斷。

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硅烷偶聯劑的應用大致可歸納為三個方面：

1、表面處理

能改善玻璃纖維和樹脂的粘合性能，大大提高玻璃纖維增強復合乎嫌基材料的強度、電氣、抗水、抗氣候等性能，即使在濕態時，它對復合材料機械性能的提高，效果也十分顯著。用於這一方面的硅烷偶聯劑約占其消耗總量的50%，其中用得較多的品種是乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯醯氧基硅烷等。

2、填充塑料

可預先對填料進行表者彎面處理，也可直接加入樹脂中。能改善填料在樹脂中的分散性及粘合力，改善無機填料與樹脂之間的相容性，改善工藝性能和提高填充塑料（包括橡膠）的機械、電學和耐氣候等性能。

3、用作密封劑、粘接劑和塗料的增粘劑

能提高它們的粘接強度、耐水、耐氣候等性能。硅烷偶聯劑往往可以解決某些材料長期以來無法粘接的難題。硅烷偶聯劑作為增粘劑的作用原理在於它本身有兩種基團；一種基團可以和被粘的骨架材料結合；而另一種基團則可以與高分子材料或粘接劑結合，從而在粘接界面形成強力較高的化學鍵，大大改善了歲謹粘接強度。

D. 硅烷化的金屬表面硅烷處理的特點

(1)硅烷處理中不含鋅、鎳等有害重金屬及其它有害成分。鎳已經被證實對人體危害較大，世界衛生組織(WHO)規定，2016年褲冊後鎳需達到零排放，要求磷化廢水、磷化蒸氣、磷化打磨粉塵中不得含鎳。(2)硅烷處理僅會產生極少量硅烷渣，渣處理成本極低。磷化渣是傳統磷化反應的必然伴生物。比如一條使用冷軋板的汽車生產線，每處理源純纖1輛車(以100m2計)，就會產生約600g含水率為50%的磷化渣，一條10萬輛車的生產線雹仿每年產生的磷化渣就有60t。(3)不需要亞硝酸鹽促進劑，從而避免了亞硝酸鹽及其分解產物對人體的危害。(4)產品消耗量低，僅是磷化的5%～10%。(5)硅烷處理沒有表調、鈍化等工藝過程，較少的生產步驟和較短的處理時間有助於提高工廠的產能，可縮短新建生產線，節約設備投資和佔地面積。(6)常溫可行，節約能源。硅烷槽液不需要加溫，傳統磷化一般需要35～55℃。(7)與現有設備工藝不沖突，無需設備改造而可直接替換磷化；與原有塗裝處理工藝相容，能與目前使用的各類油漆和粉末塗裝相匹配。

E. 硅烷化的金屬表面硅烷化處理的機理

硅烷是一類含硅基的有機/無機雜化物，其基本分子式為：R'(CH2)nSi(OR)3。其中OR是可水解的基團，R'是有機官能團。硅烷在水溶液中通常以水解的形式存在：-Si(OR)3+H2OSi(OH)3+3ROH硅烷水解後通過其SiOH基團與金屬表面的MeOH基團(Me表示金屬)的縮水反應而快速吸附於金屬表面。SiOH+MeOH=SiOMe+H2O一方面硅烷在金屬界面上形成Si-O-Me共價鍵。一般來說，共價螞臘御鍵間的作用力可達700kJ/tool，硅烷與金屬之間的結合是非常牢固的；另一方面，剩餘的硅烷分子通過SiOH基團之間的縮聚反應在金屬表面形成具有Si-O-Si三維網狀結構的硅烷膜。該硅烷膜在烘乾過程中和後道的電泳漆或噴粉通過交聯反應結合在一起，形成牢固的化學鍵。這樣，基材、硅烷和油漆之間可以局梁通過化學鍵形悶岩成穩固的膜層結構。

F. 硅烷金屬表面處理好用嗎

可以考慮一下KRN8026
一款不需要跡悶水解的水性改性硅氧烷。
產品特點：
1.無需預水解，可神慎在任意階段直接添加到水性體系中。
2.相溶性好，具有良好相溶性，適應多種體系的添加
3.良好的穩定性，不會水解，能在體系中穩定儲存6~12個月
4.可做單組份，無需擔心固化或沉澱析出，不需要做短時的姿瞎彎雙組份。
5.成膜透明無淚點，在浸泡工藝中，成膜無淚點，流平性能高。
6.適合酸鹼體系。沒有體系酸鹼度限制，在酸鹼體系中均能發揮效果。

G. 什麼是硅烷相比傳統磷化有何優勢

1、硅烷技術是以有機硅烷水溶液為主要成分對金屬或非金屬材料進行表面處理的過程，從而生成一種超薄硅烷有機膜的技術，該膜具有優良的耐腐蝕性，和對塗料有優良附著力。

2、相比磷化，硅烷有何無可比擬的蘆灶優勢：
（1）更環悶虧保不含磷、無有害重金屬顯著降低廢水處理成本
（2）省去表調和鈍化環節，提升生產效率，節約人工
（3）單位面積葯劑處理成本更優化，處理時間更短，清槽頻次更低，能耗更低
（4）生產更加靈活，可共線處螞嘩神理多種金屬
（5）操作更簡單，工藝參數控制更便捷
3、工藝流程
鋅系磷化
預脫脂-脫脂-水洗-水洗-表調-磷化-水洗-水洗-鈍化-水洗-乾燥
硅烷/陶化
脫脂-水洗-純水洗-硅烷-純水洗-乾燥
節省表調、鈍化兩道工序，5個工位，原有生產線可直接升級，改造費用低
常州君合科技是一家專業生產硅烷溶液的高新技術企業，年生產力達2萬余噸，遠銷世界十幾個國家和地區，在國內也享有高知名度和良好的口碑。

H. 硅烷處理時環保的嗎

硅烷/陶化劑系列
金屬表面硅烷處理技術是塗裝前處理環保節能新技術，具有常溫、無磷無渣無毒、工藝簡單流程短、成本低等傳統磷化無可相比的特點，是由有機硅烷為主體，高分子防銹材料等助劑復合而成的，工件經處理後，在金屬表面吸附超薄（50-500nm）的類似於磷化晶體的三維網狀結構的有機硅烷膜層，同時在界面形成結合力很強的Si-0-Me共價鍵，可將金屬表面和有機塗層偶合，具有很好的附著力，可用於各種鋼鐵、合金、不銹鋼等材質塗裝前處理，取代傳統磷化，六價鉻鈍化處理。
產品特點

無磷無渣、無重金屬離子、無ROHs禁用物質，能達到污水零排放的要求
金屬使用硅烷處理劑後表面形成納米級有機硅烷膜50-500nm， 完全替換傳統磷化膜，磷化液重量通常為2-3g/㎡，而有機硅烷膜0.1g/㎡，相差20多倍
使用操作方法較簡單，僅需控制PH值和電導率，避免了磷化處理中的游離酸、總酸、促進劑、鋅、鎳的含量及溫度等繁瑣的技術控制參數
Si-0-Me共價鍵結合力強，表面防護膜穩定，產品防護性能好
循環使用，節約成本，常溫操作，降低能耗
適用范圍：
適用於在鋼鐵、鍍鋅板、鋅及鋁合金材料表面納米硅烷處理
理化性質：衡則
1、外觀：無色透明液體； 2、開槽溫度：2-3%
3、處理溫度：常溫； 4、處理時間：0.5-2min
5、PH值：8.5-9； 6、處理方式：噴淋/浸泡
7、電導率：250-400μS/cm 8、保質期：12個月
工藝流程如手：
脫脂劑→主脫脂→水洗→水洗→納米硅烷→烘乾
使用維護：
1. 槽液配製：向槽內加4/5水（可選擇純水（電導率≤10μS/cm）），然後按20-30KG/m³的用量配比，充分攪拌後加水至工作液浮面，檢測並調節電導率及PH至值要求值即可；
2. 槽液管理：工作過程中PH值偏高於要求值時可用PH調節劑調整，濃度降低時（處理量300-400㎡/L），用比色計測定工作液濃度，調整濃度3-5%；
3. 其它：當槽液出現懸浮混濁時可採用聚丙烯精渣攔嫌密過濾機＜25μm循環過濾，清理槽液，嚴重混濁時，建議更換槽液。
注意事項：
1. 嚴格控制PH值在工藝范圍內（特別是鋅鋁合金件）
2. 若槽液PH值小於4.0時，其工件與塗層附著力會降低
測試方法：
1. 硅烷膜防護性能可以借用磷化膜的防護性能測試方法（游鹼滴定法，比色計法）；
2. 工件硅烷膜可採用百格/重擊等方法測試及採用讀數顯微鏡觀察表面膜裝框
3. 金屬表面硅烷處理膜成膜連續性可用X-射線螢光法測試，或硅烷處理成膜檢測劑

I. 硅烷劑處理金屬有哪幾種特點

硅烷化處理是以有機硅烷為主要原料對金屬或非金屬材料進行表面處理的過程。硅烷化處理與傳統磷化相比具有以下多個優點：無有害重金屬離子，不含磷，無需加溫。硅烷處理過程不產生沉渣，處理時間短，控制簡便。處理步驟少，可省去表調工序，槽液睜脊碧可重復使用。有效提高油漆對基材的附著力。可共線處理鐵板、鍍鋅板、鋁板等多種基材。家電行業目野扒前噴漆或噴粉前處理根據板材不同多採用磷化以及鉻鈍化處理。但以上兩種處理方法均存在較大缺陷。在環保方面：磷化含鋅、錳、鎳等重金屬離子並且含有大量的磷，鉻鈍化處理本身就含有嚴重毒性的鉻，已不能適應國家對於塗裝行業的環保要求。在使用成本方面：磷化處理過程中會產生大量磷化渣，需要一套除渣裝置與之配套。並且磷化使用溫度大多為30-50℃，因此還需要輔助加熱設備及熱源對磷化槽進行加熱。同時磷化及鉻鈍化後需要大量溢流水對工件進行漂洗悉舉。由於在環保性及使用成本方面存在缺陷，一種新型的環保、節能、低排放、低使用成本的噴漆前處理技術成為國內外廣大業內技術人員研究的重點。因為各種磷化及硅烷化的成膜機理大有不同，因此金屬表面的膜層狀態及形貌也各不相同。從微觀形貌方面，通過電子掃描電鏡（SEM）觀察可發現在金屬表面生成的膜層的區別。

J. 硅烷化處理的作用是什麼

硅烷化處理在氣相色譜中可以消除載體表面的活性基團（主要是硅醇基），以防止在分析過程中造成拖尾。

硅烷化處理是以有機硅烷水溶液為主要成分對金屬或非金屬材料進行表面處理的過程。

硅烷化處理與傳統磷化相比具有襲中以下多個優點：

1、無有害重金屬離子，不含磷，無需加溫。

2、硅烷處理過程不產生沉渣，處理時間短，控制簡便。

3、處理步驟少，可省去表調工序，槽液可重復使用。有效提高油漆對基材的附著力。

4、可共線處理鐵板、鍍鋅板、鋁板等多種基材。

但就目前的國內技術來說，不是十分成熟念禪滑，有待提高，尤其是硅烷和助劑的選型上，得狠下功夫。

(10)硅烷處理貴金屬擴展閱讀

工藝流程

根據硅烷化的用途及處理板材不同，分為不同的工藝流程。它的處理工藝，比以前的磷化，要求很嚴格。

(1)鐵件、鍍鋅件

預脫脂——脫脂——水清洗——水清洗——硅烷化——烘乾或晾乾——仔臘後處理。

(2) 鋁件

預脫脂——脫脂——水洗——水洗——出光——水洗——硅烷化——烘乾或晾乾——後處理。