关于环保型硅烷金属表面处理剂和工艺方法的探讨

许泽波

佛山市顺德区正泽精细化工有限公司

关于环保型硅烷金属表面处理剂和工艺方法的探讨

许泽波

佛山市顺德区正泽精细化工有限公司

社会经济的持续健康增长，汽车、船舶、家电和飞机等行业取得了良好的发展成果，同时对于金属零件表面的要求也在逐渐的提升，主要是体现在了耐高温、抗氧化、抗疲劳、耐腐蚀、防辐射、绝缘、导磁、导电以及装饰等特殊性能，有效促进了金属表面处理技术的飞速发展。现阶段国内针对金属表面的处理方法，主要是应用了磷化法，环保效果较高的硅烷处理技术还在不断的研发当中，也取得了一定的应用成果。本文主要是从硅烷处理技术的研究现状出发，针对于环保型硅烷金属表面处理剂的存在问题和相应的解决方法进行全面细致的分析和说明，同时对传统磷化工艺和硅烷化工艺处理情况作了相应的比较，全面介绍了环保型硅烷金属表面的工艺处理方法。

环保型；硅烷；金属；表面处理剂；工艺方法

1.前言

现阶段社会个行业的不断发展，对于金属处理技术提出了更高的要求，传统的磷化处理工艺具有一定的污染性，需要予以有效改进。硅烷处理技术在实际应用过程中，不会产生有害的重金属离子，不含磷，不需要加温，处理的时间较短，并且在处理的过程中还不会产生沉渣，能有效省去相应的表调工序，工作过程中的槽液能够重复使用，具有较强的环保性能。针对于环保型的硅烷金属表面处理技术在不断的研究当中，其表面处理剂也是重点研究对象。硅烷偶联剂是一种含硅化合物，具有着有机官能团，对于环保型硅烷金属的表面处理工作起到了良好的促进作用。针对于环保型硅烷金属表面处理剂和工艺方法进行全面细致的分析和研究，对于金属零件表面处理工作具有积极作用。

2.硅烷处理技术的研究现状

针对于硅烷处理技术的研究工作，一直在不断的进行当中，现阶段的硅烷处理技术已经能够充分应用在铁、锌、铜、铝、镁及合金等方面的防护工作上，并取得良好的效果。在针对于金属表面的硅烷处理工艺技术和处理后的功能效果进行研究方面，朱丹青等取得了良好的成果，研究发现，该项工艺技术的应用能够代替原有的涂装前磷化和铬化处理工作，并且这项技术应用过程中具有无毒性、无污染以及常温处理的优势特征，在现阶段涂装前处理工作以及防腐工作中能够发挥积极有效的作用。

3.环保型硅烷金属表面处理剂的存在问题和相应的解决方法

环保型硅烷金属表面处理剂在金属表面处理工作中起到着重要的作用，现阶段表面处理机主要是应用了硅烷处理剂。硅烷处理剂是一种新型的磷化法替代技术，当前正在发挥着有效的作用，是针对金属表面进行改性的技术，具有广阔的应用前景。需要注意的是，环保型硅烷金属表面处理剂还存在着一定的不足，主要是体现在了环保型硅烷金属表面处理剂的ph升高的情况，将会对于硅醇缩聚反应起到一定的促进作用，但是同时ph值的升高，还会导致其出现一定的絮凝现象，从而影响到处理剂自身的效用[1]。针对这一情况，积极使用电沉积法，能够起到良好的改进效果。电沉积法，主要是在金属零件的表面积极增加相应的阴极电位，这时候电极表面局部溶液本身的ph值也会相应的增加，这时候，不仅不会对于本体溶液的稳定性造成影响，同时还会使得金属表面附着一定的有机硅烷，从而形成硅烷膜层，这种膜层具有更加的均匀性效果和致密性效果，能够起到良好的防护性能。其次，积极使用控制电化学参数的方式，也能够起到良好的效果。针对于硅烷膜的结构以及对于腐蚀方面的承受情况等方面，能够有效制备出相应的硅烷膜，起到同样的防护性效果[2]。

4.传统磷化工艺和硅烷化工艺处理的比较

4.1 传统磷化工艺和硅烷化工艺具体比较

以往，针对于金属表面的处理工作，都是通过磷化处理方法进行的，这是一种广泛应用在金属涂装前处理工作中的重要手段，通过磷酸盐和金属基体的反应，能够形成相应的磷化膜，从而起到良好的保护作用。而现阶段充分使用了硅烷化方式，形成相应的硅烷膜层，从而针对金属表面进行有效的保护[3]。

4.2 环保型硅烷金属表面的工艺处理方法

现阶段使用的硅烷化处理工艺，主要是使用了两种方式改变金属表面的性质。

第一，浸渍硅烷化法。

这种方法在实际应用过程中，积极使用了有机硅烷的特殊结构，将金属工件进行硅烷处理，这时候将会在金属工件的表面上形成一层三维网状结构的超薄有机纳米膜，同时还会产生一定的共价键，附着力较强。浸渍硅烷化法使用过程中，具体的工艺流程表现为：脱脂→水洗→水洗→浸渍硅烷溶液→水洗→水洗→烘干。

第二，电沉积硅烷化法。

针对于硅烷化金属表面的处理技术，在电沉积理论的影响下，能够发生相应的缩合反应，对于硅烷膜的良好形成具有积极的促进作用。电沉积硅烷化法，工艺流程主要是集中在了以下几个方面：脱脂→水洗→水洗→电沉积硅烷溶液→水洗→水洗→烘干。

硅烷化处理工艺在当前的金属表面处理工作上起到了良好的促进作用，现阶段很多的金属零件制造厂中使用了硅烷化处理工艺，针对金属零件的表面进行良好处理，提升金属表面自身的防腐性等特性。某金属零件制造厂中针对于当前生产的零部件有效使用硅烷化处理工艺，提升了产品的质量，从而获得了良好的发展效果。硅烷化处理工艺在实际应用的过程中，有效节省了大量的工艺路线，将两道水洗工艺流程进行省去，提升了工作效率，还将废水的排放量有效降低，对于保护环境方面具有积极的意义和作用，具有广阔的应用前景。

5.结束语

环保型硅烷金属表面处理剂的存在着一定的问题，需要积极采用切实有效的方式加以应对，才能够提升环保型硅烷金属表面处理剂的实际应用效果。针对金属表面进行处理的过程中，以往都是使用传统意义上的磷化处理技术，该项技术在实际应用过程中存在着一定的污染，积极使用环保型硅烷处理工艺，符合当前可持续发展的内在要求。针对于传统磷化工艺和硅烷化工艺处理进行全面细致的比较，能发现硅烷化工艺处理的优势和作用。环保型硅烷金属表面的工艺处理方法主要是集中在渍硅烷化法和电沉积硅烷化法两方面。

[1]孙祥，黄得庆.化学絮凝作用对高盐废水Fenton氧化处理过程中产生污泥特性的影响研究[J].广东化工，2013，40(12)：135-136.

[2]向斯，刘世昌，赵以军，等.pH值及黏土密度对壳聚糖改性絮凝剂除藻效果的影响[J].中国环境科学，2015，35(5)：1520-1525.

[3]曹琨，李伟华，侯保荣.2-巯基-5-苯甲基-1，2，4-三氮唑/硅烷复合膜对铜耐蚀性能的影响[J].材料保护，2016，49(10)：42-44.