關(guān)于環(huán)保型硅烷金屬表面處理劑和工藝方法的探討

許澤波

佛山市順德區(qū)正澤精細(xì)化工有限公司

關(guān)于環(huán)保型硅烷金屬表面處理劑和工藝方法的探討

許澤波

佛山市順德區(qū)正澤精細(xì)化工有限公司

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康增長(zhǎng)，汽車、船舶、家電和飛機(jī)等行業(yè)取得了良好的發(fā)展成果，同時(shí)對(duì)于金屬零件表面的要求也在逐漸的提升，主要是體現(xiàn)在了耐高溫、抗氧化、抗疲勞、耐腐蝕、防輻射、絕緣、導(dǎo)磁、導(dǎo)電以及裝飾等特殊性能，有效促進(jìn)了金屬表面處理技術(shù)的飛速發(fā)展。現(xiàn)階段國內(nèi)針對(duì)金屬表面的處理方法，主要是應(yīng)用了磷化法，環(huán)保效果較高的硅烷處理技術(shù)還在不斷的研發(fā)當(dāng)中，也取得了一定的應(yīng)用成果。本文主要是從硅烷處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀出發(fā)，針對(duì)于環(huán)保型硅烷金屬表面處理劑的存在問題和相應(yīng)的解決方法進(jìn)行全面細(xì)致的分析和說明，同時(shí)對(duì)傳統(tǒng)磷化工藝和硅烷化工藝處理情況作了相應(yīng)的比較，全面介紹了環(huán)保型硅烷金屬表面的工藝處理方法。

環(huán)保型；硅烷；金屬；表面處理劑；工藝方法

1.前言

現(xiàn)階段社會(huì)個(gè)行業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)于金屬處理技術(shù)提出了更高的要求，傳統(tǒng)的磷化處理工藝具有一定的污染性，需要予以有效改進(jìn)。硅烷處理技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，不會(huì)產(chǎn)生有害的重金屬離子，不含磷，不需要加溫，處理的時(shí)間較短，并且在處理的過程中還不會(huì)產(chǎn)生沉渣，能有效省去相應(yīng)的表調(diào)工序，工作過程中的槽液能夠重復(fù)使用，具有較強(qiáng)的環(huán)保性能。針對(duì)于環(huán)保型的硅烷金屬表面處理技術(shù)在不斷的研究當(dāng)中，其表面處理劑也是重點(diǎn)研究對(duì)象。硅烷偶聯(lián)劑是一種含硅化合物，具有著有機(jī)官能團(tuán)，對(duì)于環(huán)保型硅烷金屬的表面處理工作起到了良好的促進(jìn)作用。針對(duì)于環(huán)保型硅烷金屬表面處理劑和工藝方法進(jìn)行全面細(xì)致的分析和研究，對(duì)于金屬零件表面處理工作具有積極作用。

2.硅烷處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀

針對(duì)于硅烷處理技術(shù)的研究工作，一直在不斷的進(jìn)行當(dāng)中，現(xiàn)階段的硅烷處理技術(shù)已經(jīng)能夠充分應(yīng)用在鐵、鋅、銅、鋁、鎂及合金等方面的防護(hù)工作上，并取得良好的效果。在針對(duì)于金屬表面的硅烷處理工藝技術(shù)和處理后的功能效果進(jìn)行研究方面，朱丹青等取得了良好的成果，研究發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)工藝技術(shù)的應(yīng)用能夠代替原有的涂裝前磷化和鉻化處理工作，并且這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用過程中具有無毒性、無污染以及常溫處理的優(yōu)勢(shì)特征，在現(xiàn)階段涂裝前處理工作以及防腐工作中能夠發(fā)揮積極有效的作用。

3.環(huán)保型硅烷金屬表面處理劑的存在問題和相應(yīng)的解決方法

環(huán)保型硅烷金屬表面處理劑在金屬表面處理工作中起到著重要的作用，現(xiàn)階段表面處理機(jī)主要是應(yīng)用了硅烷處理劑。硅烷處理劑是一種新型的磷化法替代技術(shù)，當(dāng)前正在發(fā)揮著有效的作用，是針對(duì)金屬表面進(jìn)行改性的技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。需要注意的是，環(huán)保型硅烷金屬表面處理劑還存在著一定的不足，主要是體現(xiàn)在了環(huán)保型硅烷金屬表面處理劑的ph升高的情況，將會(huì)對(duì)于硅醇縮聚反應(yīng)起到一定的促進(jìn)作用，但是同時(shí)ph值的升高，還會(huì)導(dǎo)致其出現(xiàn)一定的絮凝現(xiàn)象，從而影響到處理劑自身的效用[1]。針對(duì)這一情況，積極使用電沉積法，能夠起到良好的改進(jìn)效果。電沉積法，主要是在金屬零件的表面積極增加相應(yīng)的陰極電位，這時(shí)候電極表面局部溶液本身的ph值也會(huì)相應(yīng)的增加，這時(shí)候，不僅不會(huì)對(duì)于本體溶液的穩(wěn)定性造成影響，同時(shí)還會(huì)使得金屬表面附著一定的有機(jī)硅烷，從而形成硅烷膜層，這種膜層具有更加的均勻性效果和致密性效果，能夠起到良好的防護(hù)性能。其次，積極使用控制電化學(xué)參數(shù)的方式，也能夠起到良好的效果。針對(duì)于硅烷膜的結(jié)構(gòu)以及對(duì)于腐蝕方面的承受情況等方面，能夠有效制備出相應(yīng)的硅烷膜，起到同樣的防護(hù)性效果[2]。

4.傳統(tǒng)磷化工藝和硅烷化工藝處理的比較

4.1 傳統(tǒng)磷化工藝和硅烷化工藝具體比較

以往，針對(duì)于金屬表面的處理工作，都是通過磷化處理方法進(jìn)行的，這是一種廣泛應(yīng)用在金屬涂裝前處理工作中的重要手段，通過磷酸鹽和金屬基體的反應(yīng)，能夠形成相應(yīng)的磷化膜，從而起到良好的保護(hù)作用。而現(xiàn)階段充分使用了硅烷化方式，形成相應(yīng)的硅烷膜層，從而針對(duì)金屬表面進(jìn)行有效的保護(hù)[3]。

4.2 環(huán)保型硅烷金屬表面的工藝處理方法

現(xiàn)階段使用的硅烷化處理工藝，主要是使用了兩種方式改變金屬表面的性質(zhì)。

第一，浸漬硅烷化法。

這種方法在實(shí)際應(yīng)用過程中，積極使用了有機(jī)硅烷的特殊結(jié)構(gòu)，將金屬工件進(jìn)行硅烷處理，這時(shí)候?qū)?huì)在金屬工件的表面上形成一層三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的超薄有機(jī)納米膜，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生一定的共價(jià)鍵，附著力較強(qiáng)。浸漬硅烷化法使用過程中，具體的工藝流程表現(xiàn)為：脫脂→水洗→水洗→浸漬硅烷溶液→水洗→水洗→烘干。

第二，電沉積硅烷化法。

針對(duì)于硅烷化金屬表面的處理技術(shù)，在電沉積理論的影響下，能夠發(fā)生相應(yīng)的縮合反應(yīng)，對(duì)于硅烷膜的良好形成具有積極的促進(jìn)作用。電沉積硅烷化法，工藝流程主要是集中在了以下幾個(gè)方面：脫脂→水洗→水洗→電沉積硅烷溶液→水洗→水洗→烘干。

硅烷化處理工藝在當(dāng)前的金屬表面處理工作上起到了良好的促進(jìn)作用，現(xiàn)階段很多的金屬零件制造廠中使用了硅烷化處理工藝，針對(duì)金屬零件的表面進(jìn)行良好處理，提升金屬表面自身的防腐性等特性。某金屬零件制造廠中針對(duì)于當(dāng)前生產(chǎn)的零部件有效使用硅烷化處理工藝，提升了產(chǎn)品的質(zhì)量，從而獲得了良好的發(fā)展效果。硅烷化處理工藝在實(shí)際應(yīng)用的過程中，有效節(jié)省了大量的工藝路線，將兩道水洗工藝流程進(jìn)行省去，提升了工作效率，還將廢水的排放量有效降低，對(duì)于保護(hù)環(huán)境方面具有積極的意義和作用，具有廣闊的應(yīng)用前景。

5.結(jié)束語

環(huán)保型硅烷金屬表面處理劑的存在著一定的問題，需要積極采用切實(shí)有效的方式加以應(yīng)對(duì)，才能夠提升環(huán)保型硅烷金屬表面處理劑的實(shí)際應(yīng)用效果。針對(duì)金屬表面進(jìn)行處理的過程中，以往都是使用傳統(tǒng)意義上的磷化處理技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中存在著一定的污染，積極使用環(huán)保型硅烷處理工藝，符合當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求。針對(duì)于傳統(tǒng)磷化工藝和硅烷化工藝處理進(jìn)行全面細(xì)致的比較，能發(fā)現(xiàn)硅烷化工藝處理的優(yōu)勢(shì)和作用。環(huán)保型硅烷金屬表面的工藝處理方法主要是集中在漬硅烷化法和電沉積硅烷化法兩方面。

[1]孫祥，黃得慶.化學(xué)絮凝作用對(duì)高鹽廢水Fenton氧化處理過程中產(chǎn)生污泥特性的影響研究[J].廣東化工，2013，40(12)：135-136.

[2]向斯，劉世昌，趙以軍，等.pH值及黏土密度對(duì)殼聚糖改性絮凝劑除藻效果的影響[J].中國環(huán)境科學(xué)，2015，35(5)：1520-1525.

[3]曹琨，李偉華，侯保榮.2-巰基-5-苯甲基-1，2，4-三氮唑/硅烷復(fù)合膜對(duì)銅耐蝕性能的影響[J].材料保護(hù)，2016，49(10)：42-44.