金属硅烷处理剂的成膜反应及其过程有哪些？

金属硅烷化处理是以有机硅烷水溶液为主要成分对金属或非金属材料进行表面处理的过程。在涂装行业，涂装前的表面处理以磷化为主，硅烷化处理与传统磷化相比具有节能、环保和降低成本的优点。硅烷处理剂是由纳米陶瓷有机硅烷为有效主体复合而成，可以在钢铁、锌、铝和镁等金属表面形成转化膜。工件经处理后，在金属表面形成了一层超薄(20～200nm)的非晶态的无机-有机复合膜层。为金属表面和后续涂层耦合提供了良好的附着力，提高涂层的各项理化性能，在工件工序间有短期防锈功能。硅烷处理剂不含磷、氮、鎳、铬、重金属等有害元素，不需要烟硝酸盐促进剂，避免了亚硝酸盐及其分解产物对人体的危害。

为缩短处理剂现场使用所需熟化时间，南阳硅烷处理剂在使用之前第 一步是进行一定浓度的预水解。

①水解反应:

在水解过程中，避免不了在硅烷间会发生缩合反应，生成低聚硅氧烷。低聚硅氧烷过少，硅烷处理剂现场的熟化时间延长，影响生产效率;低聚硅氧烷过多，则使处理剂浑浊甚至沉淀，降低处理剂稳定性及影响处理质量。

②缩合反应:

成膜反应是影响硅烷化质量的关键步骤，成膜反应进行的好坏直接影响涂膜耐蚀性及对漆膜的附着力。因此，对于处理剂的PH值等参数控制显的尤为重要。并且对于硅烷化前的工件表面状态提出了更高的要求:1、除油完全;2、进入硅烷槽的工件不能带有金属碎屑或其他杂质;3、硅烷化前处理采用去离子水。

③成膜反应:

其中R为烷基取代基，Me为金属基材。成膜后的金属硅烷化膜层主要由两部分构成:其一即在金属表面，硅烷处理剂通过成膜反应形成反应③产物，二是通过缩合反应形成大量反应②产物，从而形成完整硅烷膜，金属表面成膜状态微观模型可描述为图1所示结构。

关于硅烷处理剂是否环保，需要我们清楚的了解硅烷处理剂开发的目的？其实很简答，就是为了适应现代环保要求，代替传统的磷化工艺。而磷化剂中因含有重金属离子和亚硝酸盐，有强烈的致癌作用，因此含磷废液的排放受到越来越严格的控制，使其应用受到及大的限制。

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