家電行業(yè)目前噴漆或噴粉前處理根據(jù)板材不同多采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(huán)保方面：磷化含鋅、錳、鎳等重金屬離子并且含有大量的磷，鉻鈍化處理本身就含有嚴(yán)重毒性的鉻，已不能適應(yīng)國家對于涂裝行業(yè)的環(huán)保要求。在使用成本方面：磷化處理過程中會產(chǎn)生大量磷化渣，需要一套除渣裝置與之配套。并且磷化使用溫度大多為30-50℃，因此還需要輔助加熱設(shè)備及熱源對磷化槽進行加熱。同時磷化及鉻鈍化后需要大量溢流水對工件進行漂洗。由于在環(huán)保性及使用成本方面存在缺陷，一種新型的環(huán)保、節(jié)能、低排放、低使用成本的噴漆前處理技術(shù)成為國內(nèi)外廣大業(yè)內(nèi)技術(shù)人員研究的重點。
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(tǒng)磷化相比具有以下多個優(yōu)點：無有害重金屬離子，不含磷，無需加溫。硅烷處理過程不產(chǎn)生沉渣，處理時間短，控制簡便。處理步驟少，可省去表調(diào)工序，槽液可重復(fù)使用。有效提高油漆對基材的附著力?？晒簿€處理鐵板、鍍鋅板、鋁板等多種基材。
美國已于上世紀(jì)90年代就開始對金屬硅烷前處理技術(shù)進行理論研究，歐洲于上世紀(jì)90年代中期也開始著手對于硅烷進行試探性研究。我國在本世紀(jì)初迫于環(huán)保方面的巨大壓力，各大研究機構(gòu)及生產(chǎn)企業(yè)也著手對硅烷進行研究。
1基本原理
硅烷含有兩種不同化學(xué)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(yīng)生成共價鍵；另一端能與樹脂生成共價鍵，從而使兩種性質(zhì)差別很大的材料結(jié)合起來，起到提高復(fù)合材料性能的作用。硅烷化處理可描述為四步反應(yīng)模型：(1)與硅相連的3個Si-OR基水解成Si-OH；(2)Si-OH之間脫水縮合成含Si-OH的低聚硅氧烷；(3)低聚物中的Si-OH與基材表面上的OH形成氫鍵；(4)加熱固化過程中伴隨脫水反應(yīng)而與基材形成共價鍵連接。
為縮短處理劑現(xiàn)場使用所需熟化時間，硅烷處理劑在使用之前第一步是進行一定濃度的預(yù)水解。
①水解反應(yīng)：
在水解過程中，避免不了在硅烷間會發(fā)生縮合反應(yīng)，生成低聚硅氧烷。低聚硅氧烷過少，硅烷處理劑現(xiàn)場的熟化時間延長，影響生產(chǎn)效率；低聚硅氧烷過多，則使處理劑渾濁甚至沉淀，降低處理劑穩(wěn)定性及影響處理質(zhì)量。
②縮合反應(yīng)：
成膜反應(yīng)是影響硅烷化質(zhì)量的關(guān)鍵步驟，成膜反應(yīng)進行的好壞直接影響涂膜耐蝕性及對漆膜的附著力。因此，對于處理劑的pH值等參數(shù)控制顯的尤為重要。并且對于硅烷化前的工件表面狀態(tài)提出了更高的要求：1、除油完全；2、進入硅烷槽的工件不能帶有金屬碎屑或其他雜質(zhì)；3、硅烷化前處理最好采用去離子水。
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