不銹鋼金屬表面硅烷化處理的應用研究

徐方流

顯著的環保優勢是不銹鋼金屬表面硅烷化處理技術的主要特點，金屬表面進行有機硅烷溶液處理的一個過程就是金屬表面硅烷化處理的本質，為了更好的對不銹鋼金屬表面硅烷化處理進行應用，就需要進行詳細的分析。

一、不銹鋼金屬表面硅烷化處理工藝的優點

不銹鋼金屬表面利用有機硅的特殊分子結構進處理的過程就是不銹鋼金屬表面硅烷化處理，這種處理方式具有很多的工藝優點，主要包括以下幾點。首先，在對不銹鋼金屬表面進行硅烷化處理時，有害或者磷等重金屬離子不會應用在其中。其次，該表面處理的工藝比較容易控制，并且時間短、流程簡單。再次，在不銹鋼金屬表面硅烷化的處理過程中，不會進行加溫操作，也不會有沉渣的產生，這樣就能夠循環使用槽液。然后就是還能夠使得基材與油漆的結合率得到提升。最后，不銹鋼金屬表面硅烷化處理能夠對多種基材進行共線處理，例如鋁、鋅以及鐵等。由于不銹鋼金屬表面硅烷化處理工藝的優點很多，這就使得被廣泛的應用在普通工業中。此外，在進行不銹鋼金屬表面硅烷化制備時，其制備工藝會誰硅烷膜性能造成很大的影響。硅烷偶聯劑水解時間、硅烷液濃度、金屬基體在硅烷液的浸漬時間、硅烷液PH 值、處理后老化時間以及老化溫度等都是影響不銹鋼金屬表面硅烷膜性能的主要影響因素。

二、不銹鋼金屬表面硅烷化處理的應用

（一）硅烷處理技術原理。化學官能團是硅烷分子主要含有的，并且通常其化學官能團有兩種。一種化學官能團能夠個無機材料表面的羥基發生化學反應，形成共價鍵，例如玻璃纖維、金屬氧化物、金屬以及硅酸鹽等。另一種化學官能團可以與樹脂發生化學反應，形成共價鍵。為了能夠有效的提高復合材料的性能，就可以將 性質不同的兩種材料進行有機的結合。在硅烷處理技術的成膜過程中，首先先進行硅烷偶聯劑的水解，水解完成之后就能夠得到Si-O-Me共價鍵，主要是由硅烷聯合水解后得到的硅醇與金屬基體表面存在的MeOH所反應生成的。最后就可以通過在不銹鋼金屬表面的硅醇偶聯交叉從而形成網狀保護膜。不銹鋼金屬基體能夠和硅烷膜形成共價鍵，并且剩余的硅醇將進行脫水縮合，經過交聯能夠得到網狀覆蓋膜。硅烷化處理技術在不銹鋼金屬表面硅烷化處理的應用中是非常重要的，只有明確其處理技術的原理，才能夠更加的應該該技術進行不銹鋼金屬表面硅烷化的處理。

（二）硅烷處理對基體的一些要求。鋅、銅、鐵、鎂以及其金屬合金的防護都會受到硅烷的作用，但是硅烷分子結構對進行硅烷化處理的不銹鋼金屬表面影響力較大的是金屬的涂層結合力與金屬集體。相關專家對硅烷分子結構進行分析，探索其對不同金屬基體的適應性，從而得出了不同分子結構的硅烷對不同金屬基體的適應能力存在的差異，并且以影響預測的因素比較的多。不銹鋼金屬基體的前段處理在金屬表面硅烷化處理工藝中是十分重要的，并且硅烷膜的質量與后期裝涂也會直接受到金屬基體前段處理效果的影響。一般情況下，無磷脫脂劑是在金屬表面硅烷化處理過程中必須使用的，通過無磷脫脂劑來對不銹鋼金屬表面的其他雜志或者油污等進行徹底的清洗。清洗結束后，還應該利用含有金屬對其再次清洗，從而將金屬表面上的雜質與油污清洗干凈。之后還需要對除油后的金屬基體進行再次的清洗，這時使用的就是含有氫氧化鈉的稀堿溶液。最后將金屬基體在清水中進行浸洗，浸洗結束后才能夠進行硅烷化的處理。在不銹鋼金屬表面硅烷化的處理過程中，只有掌握硅烷化處理對基體的一些要求，才能夠取得較好的處理效果。

（三）硅烷偶聯劑選擇與硅烷膜的防腐蝕性。硅酸鹽、橡膠以及以二氧化硅為填料的塑料的加工和性能的改進提高都需要利用硅烷偶聯劑進行處理。金屬表面涂層的附著能力能夠通過硅烷渡層來提高，同時也能夠通過硅烷渡層來對金屬表面進行氧化與腐蝕的保護，被當作防腐層進行使用。在硅烷偶聯劑中，具有較多的分子結構Si-O的鍵數，這就增加了與同金屬基材結合的機會，從而使得形成的網狀結構覆蓋硅烷膜層變的更加的致密，并且具有良好的防腐蝕效果。親水性與疏水性是硅烷偶聯劑的主要形式，在溶解疏水性硅烷時，為了輔助其溶解，需要在其中加入大量的有機溶劑。在使用前需要對硅烷偶聯劑進行熟化，這樣能夠確保硅烷在水解過程中能夠得到充足的硅醇。后期涂裝效果會受到基材與硅烷膜結合程度的影響，結合的越牢，其涂裝效果就越好。此外，硅烷膜性能的主要特征之一就是耐腐蝕性，通過相關的試驗分析得出，不銹鋼金屬表面進行硅烷化的處理夠，能夠使其基材的耐腐蝕性能得到大幅度的提高，并且也能夠使涂層與基材的結合能力得到提高。在不銹鋼表面的處理過程中，涂裝前的鉻鈍化與磷化等處理都能夠通過金屬表面硅烷化處理工藝所替代。不銹鋼金屬表面硅烷化處理工藝非常的簡單，并且具有較低的投入成本，處理后的金屬基體性能也得到了提高。因此，必須加強對不銹鋼金屬表面硅烷化的處理應用。

三、總結

綜上所述，在不銹鋼金屬表面的處理過程中，應用較為普遍的就是硅烷化處理技術，通過該處理能夠提高金屬基材的防腐蝕性、涂層與基材的結合能力，在不銹鋼金屬表面硅烷化處理的應用中，應該重視其處理技術、處理的要求以及硅烷偶聯劑的選擇。