第49卷第3期 2011年3月
上海涂料
SHANGHAI COATINGS
涂装预处理技术的革命性变革
陈慕祖（上海凯密特尔化学品有限公司，201315）
Vol. 49 No. 3 Mar.2011
摘要：硅烷处理可以替代磷化处理，给涂装预处理技术带来革命性的变革。介绍了硅烷处理的原理、技术特点、应用现状和发展前景。
关键词：预处理：磷化处理；硅烷处理
中图分类号：TQ639
0引言
文献标识码：A
在各种金属预处理方法中，磷化处理是最为广泛
采用的方法。在家用电器、自行车、摩托车和汽车等行业中，为了保证涂层具有优良的耐久性和防腐蚀性能，均采用磷化处理作为涂装的前处理。但是磷化处理因为含有锌、镍、锰等有害重金属，处理温度较高，废水、废渣处理较复杂而面临日益严峻的环保问题。
硅烧处理是目前技术发展较成熟的可取代碳化
处理的技术。硅烷处理与传统磷化处理相比，具有以下优点：无镍、锌、锰等有害重金属离子，不含磷，无需加温：硅烷处理过程无渣，处理时间短，控制简便；处理步骤少，可省去表调及钝化工序，槽液使用寿命长，维护简单；有效提高涂料对基材的附着力，可共线处理铁板、镀锌板、铝板等多种基材。硅烷处理的成功应用给涂装预处理技术带来革命性的变革。
1金属表面硅烷处理的机理
在发现硅烷卓越的防腾性能以前，硅烷作为股黏剂被广泛应用于玻璃或陶瓷强化高聚复合材料中。系统而全面地研究硅烷的防锈性能始于20世纪90年代初。通过研究发现：硅烷可以有效地用于金属或合金的防腐。
硅烷是一类含硅基的有机/无机杂化物，其基本分子式为：R'（CH,）,Si（OR），其中OR是可水解的
基团，R，是有机官能团。[收稿日期】2011-02-10
文章编号：1009-1696(2011)03-0036-03
硅烷在水溶液中通常以水解的形式存在： Si(OR)+H,O=Si(OH),+3ROH
硅烷水解后，通过其-SiOH基团和金属表面的 MeOH基团（Me=金属）进行缩水反应而快速吸附于金属表面：
SiOH+MeOH = SiOMe+H,O
一方面硅烷在金属界面上形成Si-O-Me共价键，一般来说，共价键间的作用力可达700kJ/mol，硅烷与金属之闻的结合非常军固。另一方面，剩余的硅烷分子则通过-SiOH基团之间的缩聚反应，在金属表面上形成具有Si-O-Si三维网状结构的硅烷膜（图1)。
图1硅烷在金属表面的成膜模型
Figure 1 The filmforming model of silane on metal surface
在烘干过程中，该硅烷膜与后道的电泳漆或喷粉通过交联反应结合在一起，形成牢固的化学键。这样，基材、硅烷和涂料之间可以通过化学键形成稳固的膜层结构。