不锈钢金属表面硅烷化处理的应用研究

徐方流

显著的环保优势是不锈钢金属表面硅烷化处理技术的主要特点，金属表面进行有机硅烷溶液处理的一个过程就是金属表面硅烷化处理的本质，为了更好的对不锈钢金属表面硅烷化处理进行应用，就需要进行详细的分析。

一、不锈钢金属表面硅烷化处理工艺的优点

不锈钢金属表面利用有机硅的特殊分子结构进处理的过程就是不锈钢金属表面硅烷化处理，这种处理方式具有很多的工艺优点，主要包括以下几点。首先，在对不锈钢金属表面进行硅烷化处理时，有害或者磷等重金属离子不会应用在其中。其次，该表面处理的工艺比较容易控制，并且时间短、流程简单。再次，在不锈钢金属表面硅烷化的处理过程中，不会进行加温操作，也不会有沉渣的产生，这样就能够循环使用槽液。然后就是还能够使得基材与油漆的结合率得到提升。最后，不锈钢金属表面硅烷化处理能够对多种基材进行共线处理，例如铝、锌以及铁等。由于不锈钢金属表面硅烷化处理工艺的优点很多，这就使得被广泛的应用在普通工业中。此外，在进行不锈钢金属表面硅烷化制备时，其制备工艺会谁硅烷膜性能造成很大的影响。硅烷偶联剂水解时间、硅烷液浓度、金属基体在硅烷液的浸渍时间、硅烷液PH 值、处理后老化时间以及老化温度等都是影响不锈钢金属表面硅烷膜性能的主要影响因素。

二、不锈钢金属表面硅烷化处理的应用

（一）硅烷处理技术原理。化学官能团是硅烷分子主要含有的，并且通常其化学官能团有两种。一种化学官能团能够个无机材料表面的羟基发生化学反应，形成共价键，例如玻璃纤维、金属氧化物、金属以及硅酸盐等。另一种化学官能团可以与树脂发生化学反应，形成共价键。为了能够有效的提高复合材料的性能，就可以将 性质不同的两种材料进行有机的结合。在硅烷处理技术的成膜过程中，首先先进行硅烷偶联剂的水解，水解完成之后就能够得到Si-O-Me共价键，主要是由硅烷联合水解后得到的硅醇与金属基体表面存在的MeOH所反应生成的。最后就可以通过在不锈钢金属表面的硅醇偶联交叉从而形成网状保护膜。不锈钢金属基体能够和硅烷膜形成共价键，并且剩余的硅醇将进行脱水缩合，经过交联能够得到网状覆盖膜。硅烷化处理技术在不锈钢金属表面硅烷化处理的应用中是非常重要的，只有明确其处理技术的原理，才能够更加的应该该技术进行不锈钢金属表面硅烷化的处理。

（二）硅烷处理对基体的一些要求。锌、铜、铁、镁以及其金属合金的防护都会受到硅烷的作用，但是硅烷分子结构对进行硅烷化处理的不锈钢金属表面影响力较大的是金属的涂层结合力与金属集体。相关专家对硅烷分子结构进行分析，探索其对不同金属基体的适应性，从而得出了不同分子结构的硅烷对不同金属基体的适应能力存在的差异，并且以影响预测的因素比较的多。不锈钢金属基体的前段处理在金属表面硅烷化处理工艺中是十分重要的，并且硅烷膜的质量与后期装涂也会直接受到金属基体前段处理效果的影响。一般情况下，无磷脱脂剂是在金属表面硅烷化处理过程中必须使用的，通过无磷脱脂剂来对不锈钢金属表面的其他杂志或者油污等进行彻底的清洗。清洗结束后，还应该利用含有金属对其再次清洗，从而将金属表面上的杂质与油污清洗干净。之后还需要对除油后的金属基体进行再次的清洗，这时使用的就是含有氢氧化钠的稀碱溶液。最后将金属基体在清水中进行浸洗，浸洗结束后才能够进行硅烷化的处理。在不锈钢金属表面硅烷化的处理过程中，只有掌握硅烷化处理对基体的一些要求，才能够取得较好的处理效果。

（三）硅烷偶联剂选择与硅烷膜的防腐蚀性。硅酸盐、橡胶以及以二氧化硅为填料的塑料的加工和性能的改进提高都需要利用硅烷偶联剂进行处理。金属表面涂层的附着能力能够通过硅烷渡层来提高，同时也能够通过硅烷渡层来对金属表面进行氧化与腐蚀的保护，被当作防腐层进行使用。在硅烷偶联剂中，具有较多的分子结构Si-O的键数，这就增加了与同金属基材结合的机会，从而使得形成的网状结构覆盖硅烷膜层变的更加的致密，并且具有良好的防腐蚀效果。亲水性与疏水性是硅烷偶联剂的主要形式，在溶解疏水性硅烷时，为了辅助其溶解，需要在其中加入大量的有机溶剂。在使用前需要对硅烷偶联剂进行熟化，这样能够确保硅烷在水解过程中能够得到充足的硅醇。后期涂装效果会受到基材与硅烷膜结合程度的影响，结合的越牢，其涂装效果就越好。此外，硅烷膜性能的主要特征之一就是耐腐蚀性，通过相关的试验分析得出，不锈钢金属表面进行硅烷化的处理够，能够使其基材的耐腐蚀性能得到大幅度的提高，并且也能够使涂层与基材的结合能力得到提高。在不锈钢表面的处理过程中，涂装前的铬钝化与磷化等处理都能够通过金属表面硅烷化处理工艺所替代。不锈钢金属表面硅烷化处理工艺非常的简单，并且具有较低的投入成本，处理后的金属基体性能也得到了提高。因此，必须加强对不锈钢金属表面硅烷化的处理应用。

三、总结

综上所述，在不锈钢金属表面的处理过程中，应用较为普遍的就是硅烷化处理技术，通过该处理能够提高金属基材的防腐蚀性、涂层与基材的结合能力，在不锈钢金属表面硅烷化处理的应用中，应该重视其处理技术、处理的要求以及硅烷偶联剂的选择。