環(huán)保型硅烷偶聯(lián)劑kh560對金屬的作用

隨著汽車、飛機、船舶、家電等行業(yè)的發(fā)展，對金屬零件表面耐腐蝕、耐高溫、磨損、、防輻射、導電、導磁、絕緣、裝飾等特殊性能的要求更加廣泛，硅烷偶聯(lián)劑kh560促使金屬表面處理技術迅速發(fā)展起來。

國內(nèi)用于金屬表面處理的主要方法是磷化法，由于磷化法高能耗、高污染、高成本，逐步被硅烷表面處理技術取代，硅烷處理技術正在不斷地被研發(fā)、成熟完善和應用。硅烷處理與傳統(tǒng)的磷化法相比具有以下優(yōu)點：無有害重金屬離子，不含磷，無需加溫且硅烷處理過程不產(chǎn)生沉渣，處理時間短，控制簡便；可省去表調(diào)工序，槽液可重復使用；有效地提高了涂料對基材的附著力；Si-OH既可與其它分子中的Si-OH或被處理基材表面的Si-OH發(fā)生縮合脫水反應形成Si-O-Si鍵結合，甚至還可與某些氧化物（如氧化鋁、氧化鐵、氧化鋯、氧化鈦、氧化鎳等）反應，生成穩(wěn)定的Si-O鍵合，從而使硅烷得以和無機物或金屬連接。可共線處理鐵板、鍍鋅板、鋁板等多種基材。因此，新型的環(huán)保、節(jié)能、低排放、低使用成本的硅烷金屬表面處理技術成為國內(nèi)外技術人員研究的重點。

硅烷偶聯(lián)劑是一類具有有機官能團的含硅化合物。其分子式可用通式Y(CH2)nSiX3表示，此處n=0-3；在浮法玻璃生產(chǎn)過程中用硅烷在玻璃表面涂敷一層反光層其粘附力極強在長期陽光照射下不褪色,透光率只有普通玻璃的1/3。X通常是氯基、乙氧基、甲氧乙氧基、乙酰氧基等，這些基團水解時即生成硅羥基，而與無機物質(zhì)結合，形成硅氧烷。Y是乙烯基、氨基、環(huán)氧基、甲酰氧基、巰基或脲基，這些有機官能團可與有機物質(zhì)反應。當硅官能團水解時，則Si-X轉化成Si-OH，并副生HX。Si-OH既可與其它分子中的Si-OH或被處理基材表面的Si-OH發(fā)生縮合脫水反應形成Si-O-Si鍵結合，甚至還可與某些氧化物（如氧化鋁、氧化鐵、氧化鋯、氧化鈦、氧化鎳等）反應，生成穩(wěn)定的Si-O鍵合，從而使硅烷得以和無機物或金屬連接。利用硅烷的這一特性，可將其應用于金屬防銹及防氧化，Mg、Al、Cr、Fe、Zn等金屬經(jīng)硅烷處理后，硅烷偶聯(lián)劑kh560可大大提高其抗腐蝕性能。

硅烷偶聯(lián)劑kh560處理的工序

硅烷表面處理劑可采用以下兩種方法對金屬表面改性：

(1) 浸漬硅烷化法

通過有機硅烷的特殊結構，金屬工件經(jīng)硅烷處理后，硅烷偶聯(lián)劑kh560表面會吸附一層類似于磷化晶體的三維網(wǎng)狀結構的超薄有機納米膜(50~500nm)，同時在界面形成結合力很強的Si-O-Me共價鍵(其中Me為金屬)，硅烷偶聯(lián)劑kh560可將金屬表面和涂層偶合，具有很好的附著力。X中所帶的官能團容易和有機聚合物中的官能團，如OH、NH2、COOH等反應，從而使硅烷和有機聚合物連接。

工藝流程：

脫脂→水洗→壓縮空氣吹干金屬表面→浸漬于硅烷溶液中→晾干

(2) 電沉積硅烷化法

優(yōu)化硅烷化金屬表面處理技術，根據(jù)電沉積理論，陰極電位下金屬表面發(fā)生O2或H2O的去極化生成OH－，而OH－的生成促進了硅醇間的縮合反應，有利于硅烷膜的形成。

脫脂→水洗→壓縮空氣吹干金屬表面→硅烷溶液電沉積→ 晾干

由此可見，硅烷化處理可省去表調(diào)及磷化前后的水洗工序，處理時間大大縮短，減少了污水處理量。

硅烷偶聯(lián)劑kh560在汽車行業(yè)的應用

硅烷偶聯(lián)劑kh560在汽車零部件行業(yè)中的應用

節(jié)能：在使用溫度方面，由于硅烷成膜過程為常溫化學反應，因此硅烷偶聯(lián)劑kh560在日常使用中槽液無需加熱即可達到理想的處理效果，節(jié)省了大量能源并減少燃料廢氣排放。同時，硅烷化反應中無沉淀反應，消除了前處理工序中的固體廢物處理問題并有效延長了槽液的倒槽周期。一般要求Y基團要與有機高分子材料能很好的相溶，并能起到偶聯(lián)的作用。

減排：傳統(tǒng)磷化處理后的沉渣、含磷及磷化后廢水處理等問題，一直困擾著涂裝生產(chǎn)企業(yè)。隨著國家對環(huán)保及節(jié)能減排的重視程度不斷提高，在未來的時間里，涂裝行業(yè)的環(huán)保及能耗問題將會越來越突出，硅烷化處理在此方面有了很大程度的改善。

降低成本：使用硅烷化工藝能省去磷化加溫設備、除渣槽、板框壓濾機及磷化污水處理等設備，且硅烷化較磷化減少了20％～50％的配槽用量；每平方單耗方面，硅烷化的消耗量為傳統(tǒng)磷化的15％～20％。硅烷化在減少單位面積消耗量的同時，在處理時間上也比磷化有較大幅度的縮短，因此，硅烷化處理在生產(chǎn)成本方面有明顯的優(yōu)勢。不僅用于硅器件和硅集成電路，也用于化合物半導體器件(碳化硅等)。

硅烷偶聯(lián)劑kh560表面改性設備的選擇

硅微粉表面改性設備的選擇，應根據(jù)其表面改性機理所確定的加工工藝為基準，選擇和配套無污染的表面改性設備。目前前國內(nèi)的表面改性設備比較多，但是有些表 面改性設備沒有遵循硅微粉表面改性的機理及工藝要求等制造的，造成硅烷偶聯(lián)劑kh560表面改性的效果不好，因此要對購置的改性設備進行改造和配套后才能達到較好的效果。同時水接觸角增加，表明KH570與高固體質(zhì)量分數(shù)樹脂形成的網(wǎng)狀交聯(lián)結構使涂膜表面疏水性逐漸增加。

硅烷偶聯(lián)劑kh560表面改性設備的選擇是硅微粉表面改性至關重要的一個環(huán)節(jié)，在選擇表面改性設備時應考慮滿足以下幾點要求：

一是表面改性設備能將硅微粉在動態(tài)狀況下加熱并保溫，保溫時間能夠自動控制。

二是要有排氣裝置，可將表面改性前后脫除的水以蒸氣的方式排出，使硅烷偶聯(lián)劑與粉體產(chǎn)生縮合反應，達到形成共價鍵的效果。

三是保證硅微粉在表面改性機中處在高速動態(tài)的狀況下。

四是表面改性設備應滿足表面改性劑分加的要求。

五是為解決表面改性中產(chǎn)生的假團聚和硬團聚體，一定要進行有效的分級，應有專用的分級設備進行配套。