金属表面硅烷化处理的研究现状

金属表面硅烷化处理的研究现状

李晓媛，李莉

摘要：随着人们对管饱的日益重视，硅烷偶联剂金属表面处理技术逐渐成为研究重点。本文简要介绍了硅烷偶联剂的结构以及成膜机理，概述了硅烷化处理技术最新的研究进展并对该技术的应用进行了展望。

关键字：硅烷偶联剂；表面处理；环保

1.引言

当前在涂装行业中，喷漆、喷粉或电泳前处理多采用磷化工艺，传统的磷化使用温度大多为30~50℃，因此需要辅助加热设备及热源对磷化槽进行加热；磷化处理后产生的大量磷化渣也需要一套除渣装置与之配套；并且工艺过程含锌、锰、镍等重金属离子。这些都导致磷化的污染较重且成本较高。随着国家对涂装行业的环保性要求以及使用成本的方面的考虑，寻找一种新型的环保、节能、低排放、地使用成本的表面处理技术成为人们研究的重点。

硅烷偶联剂用于金属表面处理的早期理论出现于1985年，即“不经阳极化处理等高成本表面处理，硅烷偶联就可以防腐蚀并能提高金属附着力”的论断。硅烷化处理是以硅烷偶联剂为主要原料对金属或非金属材料进行表面处理的过程。其与传统磷化相比具有以下多优点；无有害重金属离子、磷化沉渣、无需加热，处理时间短，处理步骤少，可省去毕表调工序，槽液可重复使用，有效提高油漆对基材的附着力，可共线处理铁板、镀锌板、铝板等多种基材。

2.硅烷偶联剂的结构与机理

硅烷偶联剂是一类具有特殊结构的有机化合物，它最大的特点就是含有有机和无机官能团，能够同时与阴极和非极性物质产生结合力。硅烷偶联剂的化学通式为Y-R-SiX3，式中Y是通过碳原子与硅相连的非水解性有机官能团，可与粘结剂机体中的树脂发生反应从而提高相容性，如氨基、乙烯基、环氧基、巯基、丙烯酰氧丙基等；R 为具有饱和和不饱和键的碳链，将Y和Si原子连接起来；X为水解性基团，如卤族、烷氧基、异丙烯氧基等。这些基团水解形成的硅醇能与金属表面的氧化物或烃基反应，从而在金属表面形成Si-O-Si三维网络结构的硅烷莫，防止金属的腐蚀。现在市售的硅烷偶联剂都是烷氧基为水解性基团的硅烷，主要原因是烷氧基水解产物是醇，为中性，比较稳定。简言之，正因为硅烷偶联剂分子中存在这两种功能团，才使得两种性质相差悬殊的物质能够通过它连接起来，从而改善了金属基材和涂层间的结合力[4,5,6]。

硅烷偶联剂在使用前通常会进行水解。硅烷膜的形成一般为以下步骤[7,8]；

（1）SiX基水解成SiOH

（2）SiOH基团与金属表面的MeOH基团（其中，Me=金属）形成氢键而快速附于金属表面，形成Me-O-Si键。

（3）SiOH之间脱水缩合形成SI-O-Si键。

经过硅烷化反应金属表面上就形成一层致密的具有Me-O-Si和Si-O-Si特征结构的保护膜，改硅烷膜在烘干过程中和后道的电泳漆

或喷粉通过有机官能团间的交联反应结合在一起，形成牢固的化学键，最终形成更稳定的膜层结构[4]，从而发幅度提高金属的耐蚀性。

3.硅烷化处理的发展现状

美国和欧洲对硅烷前处理的研究均始于上世纪90年代，辛辛那提大学的Van Ooij WJ教授课题组率先对双胺硅烷、双硫硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、BTSE的水解工艺、在铝合金表面的成膜工艺、膜的性质及涂层结合后的防腐蚀作用做了详细研究，并取得大量研究成果及专利[9,10]。现在德国凯密特公司和美国依科公司的硅烷表面处理技术已在欧洲和美国获得广泛应用[11].

近年来，我国技术人员也着手对硅烷化金属表面技术进行研究。

一方面研究各种影响硅烷膜形成的因素；赵平[12]等研究了金属基体、溶剂、溶液PH、固化温度和时间与硅烷品种对硅烷膜的影响，它认为硅烷偶联剂的三维网状结构能够使有机涂层、涂料涂层和金属基体都发生化学键键合，极大地提高涂层附着力。因此，只要选用适当的硅烷偶联剂对金属表面进行预处理，就可以获得有优异涂装和防腐效果的超薄有机硅烷膜。经过龚建民[13]等对DTMS和γ-APS两种硅烷的水解工艺及在铝合金表面的应用进行的详细研究发现；以乙醇与去离子水的混合溶剂作为硅烷偶联剂的水解介质时，硅烷溶液的稳定性会随着水解液中硅烷浓度的增大、水解时间的延长而降低。而且这两种硅烷水解时均存在最佳的溶液配比；PH值越高对水解越有利，反之亦然；水解的最佳温度在20℃-40℃。徐溢等[14]人利用反射吸收红外光谱对金属基体表面硅烷成膜的研究表明；处理时间在2min

内时，硅烷分子以化学键=键合方式不停地吸附到金属表面（吸附基本上瞬间完成的），金属表面上额硅烷膜的厚度也在不断地增长；但2min以后，所形成的膜的厚度不再增长，表明自此以后硅烷膜的性质和浸渍时间无关。

另一方面对硅烷膜的性能进行考察；朱丹青[15]等配制成硅烷偶联剂，对生成的硅烷膜进行了结构表征，并对其处理的基体进行了耐腐蚀性能测试，它认为经硅烷偶联剂处理后的金属表面具有优异的防腐蚀性能，同时也对涂层具有良好的附着力。金属表面获得良好保护的重要基础是硅烷与金属界面区域的“界面层”。尹志岚[16]等运用拉伸法研究了引入硅烷偶联剂对不锈钢高分子涂层结合强度的影响并进行相关优化。Zeng等人[17]讲镀锌钢板经表面处理后涂覆硅烷，在3.5%NaCl溶液中进行电化学极化曲线测试盒交流阻抗测试，结果表明，涂覆硅烷膜能够明显地椅子其腐蚀过程，显著降低镀锌板的腐蚀速率，耐蚀效果较好。Zhu[18]等人对金属表面硅烷化处理后的金属试片进行了中性盐雾、铜加速醋酸盐雾、电偶腐蚀大气暴露和海水浸泡试验，结果表明，金属表面硅烷化处理工艺技术可以取代涂装前磷化及铬钝化处理。

3.结论

近年来人们对硅烷偶联剂有了更深入的认识，特别是它在金属表面处理的应用研究方面。研究发现，硅烷化处理可以有效地用于以下金属和合金的防护；铝合金、锌及锌合金（包括镀锌钢板）、铁及铁合金（包括普通碳钢及不锈钢）、铜及铜合金、镁及镁合金[15]。在

节能减排成为世界的共同关注时，绿色环保的工艺将显得日益重要。目前已经采用硅烷化工艺的加点企业有海尔、格力、海信科龙等，虽然我国硅烷偶联剂有效地应用于工程实际的例子还很少，但是我们应该相信，随着硅烷偶联剂表面处技术的不断成熟，在不久的将来，该技术将会在汽车、家电、航空、电子机械等行业广泛应用，并给清洁生产带来深远的影响。

常见金属表面处理的种类

金属表面处理的种类 电镀 镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工件做阴极，镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。 电泳 电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷涂料离子移动到阴极,并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。 电泳表面处理工艺的特点： 电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。电泳工艺优于其他涂装工艺。 镀锌 镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术。现在主要采用的方法是热镀锌。 电镀与电泳的区别 电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。 电泳:溶液中带电粒子（离子）在电场中移动的现象。溶液中带电粒子（离子）在电场中移动的现象。利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的技术称为电泳技术。 电泳又名——电着 (著)，泳漆，电沉积。 发黑 钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。其原理是将钢铁制品表面迅速氧化,使之形成致密的氧化膜保护层，提高钢件的防锈能力。

发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。A3钢用碱性发黑好一些。 在高温下（约550℃）氧化成的四氧化三铁呈天蓝色，故称发蓝处理。在低温下（约3 50℃）形成的四氧化三铁呈暗黑色，故称发黑处理。在兵器制 造中，常用的是发蓝处理；在工业生产中，常用的是发黑处理。 采用碱性氧化法或酸性氧化法；使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀，此处理过程称为“发蓝”。黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜，其外层主要是四氧化三铁，内层为氧化亚铁。 发蓝（发黑）的操作流程： 工件装夹→去油→清洗→酸洗→清洗→氧化→清洗→皂化→热水煮洗→检查。 所谓皂化，是用肥皂水溶液在一定温度下浸泡工件。目的是形成一层硬脂酸铁薄膜，以提高工件的抗腐蚀能力。 金属表面着色 金属表面着色，顾名思义就是给金属表面“涂”上颜色，改变其单一的、冰冷的金属色泽，代之以五颜六色，满足不同行业的不同需求。 给金属着色后一般都增加了防腐能力，有的还增加了抗磨能力。但表面彩色技术主要的应用还在装饰领域，即用来美化生活，美化社会。 抛丸 抛丸的原理是用电动机带动叶轮体旋转(直接带动或用V型皮带传动)，靠 离心力的作用，将直径约在0.2～3.0的弹丸(有铸钢丸、钢丝切丸、不锈钢丸 等不同类型)抛向工件的表面，使工件的表面达到一定的粗糙度，使工件变得 美观，或者改变工件的焊接拉应力为压应力，提高工件的使用寿命。通过提高工件表面的粗糙度，也提高了工件后续喷漆的漆膜附着力。其寓意即为抛丸处理可以为喷漆工艺的前道工序。 喷砂 喷砂是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料（铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂）高速喷射到需要处理的工件表面，使工件表面的外 表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件

常用硅烷偶联剂 (2)

常用硅烷偶联剂——K H550、KH560、KH570、KH792、DL602 1.KH550 KH550硅烷偶联剂CAS号：919-30-2 一、国外对应牌号 A-1100（美国联碳），Z-6011（美国道康宁），KBM-903（日本信越）。本品有碱性，通用性强，适用于环氧、PBT、酚醛树脂、聚酰胺、聚碳酸酯等多种热塑性和热固性树脂。 二、化学名称分子式： 名称：γ-氨丙基三乙氧基硅烷 别名：3-三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺 【3-TriethoxysilylpropylamineAPTES】， γ-氨丙基三乙氧基硅烷或3-氨基丙基三乙氧基硅烷【3-AminpropyltriethoxysilaneAMEO】 分子式：NH2(CH2)3Si(OC2H5)3 分子量：221.37 分子结构： 三、物理性质:

外观：无色透明液体 密度（ρ25℃)：0.946 沸点：217℃ 折光率nD25:1.420 溶解性：可溶于有机溶剂，但丙酮、四氯化碳不适宜作释剂；可溶于水。在水中水解，呈碱性。 本品应严格密封，存放于干燥、阴凉、避光的室内。 四、KH550主要用途： 本品应用于矿物填充的酚醛、聚酯、环氧、PBT、聚酰胺、聚碳酸酯等热塑性和热固体树脂，能大幅度提高增强塑料的干湿态抗弯强度、抗压强度、剪切强度等物理力学性能和湿态电气性能，并改善填料在聚合物中的润湿性和分散性。 本品是优异的粘结促进剂，可用于聚氨酯、环氧、腈类、酚醛胶粘剂和密封材料，可改善颜料的分散性并提高对玻璃、铝、铁金属的粘合性，也适用于聚氨酯、环氧和丙烯酸乳胶涂料。 在树脂砂铸造中，本品增强树脂硅砂的粘合性，提高型砂强度抗湿性。 在玻纤棉和矿物棉生产中，将其加入到酚醛粘结剂中，可提高防潮性及增加压缩回弹性。 在砂轮制造中它有助于改进耐磨自硬砂的酚醛粘合剂的粘结性及耐水性。 2.KH560

金属表面处理工艺及流程

金属表面处理工艺 金属表面处理方法（一） 金属表面处理方法 金属表面在各种热处理、机械加工、运输及保管过程中，不可避免地会被氧化，产生一层厚薄不均的氧化层。同时，也容易受到各种油类污染和吸附一些其他的杂质。 油污及某些吸附物，较薄的氧化层可先后用溶剂清洗、化学处理和机械处理，或直接用化学处理。对于严重氧化的金属表面，氧化层较厚，就不能直接用溶剂清洗和化学处理，而最好先进行机械处理。 通常经过处理后的金属表面具有高度活性，更容易再度受到灰尘、湿气等 的污染。为此，处理后的金属表面应尽可能快地进行胶接。 经不同处理后的金属保管期如下： 湿法喷砂处理的铝合金，72h； 铬酸-硫酸处理的铝合金，6h； 阳极化处理的铝合金，30 天；硫酸处理的不锈钢，20 天； 喷砂处理的钢，4h； 湿法喷砂处理的黄铜，8h。 、铝及铝合金表面处理方法 [ 方法1] 脱脂处理。用脱脂棉沾湿溶剂进行擦拭，除去油污后，再以清洁的棉布擦 拭几次即可。常用溶剂为：三氯乙烯、醋酸乙酯、丙酮、丁酮和汽油等。 [ 方法2] 脱脂后于下述溶液中化学处理：

浓硫酸27.3重铬酸钾7.5水65.2 在60-65°C 浸渍10-30min 后取出用水冲洗,晾干或在80°C 以下烘干；或者在下述溶液中洗后再晾干： 磷酸10正丁醇3水20 此方法适用于酚醛-尼龙胶等，效果良好。 [ 方法3] 脱脂后于下述溶液中化学处理： 氟化氢铵3-3.5氧化铬20-26磷酸钠2-2.5浓硫酸50-60 硼酸0.4-0.6水1000 在25-40°浸渍4.5-6min,即进行水洗、干燥。本方法胶接强度较高，处理后4h 内胶接，适用于环氧胶和环氧-丁腈胶胶接。 [ 方法4] 脱脂后于下述溶液中化学处理： 磷酸7.5 氧化铬7.5 酒精 5.0 甲醛（36-38%）80 在15-30 °浸渍10-15min，然后在60-80 °下水洗、干燥。 [ 方法5] 脱脂后于下述溶液中进行阳极化处理： 浓硫酸22g/l 在1-1.5A/dm2的直流强度下浸渍10-15min，再在饱和重铬酸钾溶液中，于95-100 C下浸渍5-20min，然后水洗，干燥。 [ 方法6]

硅烷化处理

金属表面处理环保新技术——硅烷化处理硅烷化处理是以有机硅烷水溶液为主要成分对金属或非金属材料进行表面处理的过程。在涂装行业，涂装前的表面处理以磷化为主，硅烷化处理与传统磷化相比具有节能、环保和降低成本的优点。本文简述了硅烷化处理的特点、基本原理、施工工艺等。 Si-OH的低聚硅氧烷；（3）低聚物中的Si-OH与基材表面上的OH形成氢键；（4）加热固化过程中伴随脱水反应而与基材形成共价键连接，但在界面上硅烷的硅羟基与基材表面只有一个键合，剩下两个Si-OH 或者与其他硅烷中的Si-OH缩合，或者游离状态。 为缩短处理剂现场使用所需熟化时间，硅烷处理剂在使用之前第

一步是进行一定浓度的预水解。 ①水解反应：在水解过程中，避免不了在硅烷间会发生缩合反 应，生成低聚硅氧烷。低聚硅氧烷过少，硅烷处理剂现场的熟 化时间延长，影响生产效率；低聚硅氧烷过多，则使处理剂浑 浊甚至沉淀，降低处理剂稳定性及影响处理质量。 随着涂装行业中环保压力的逐渐增大，环保型涂装前处理产品以代替传统磷化如今显的尤为重要。硅烷前处理技术做为磷化替代技术之一，目前已引起了世界涂装行业的广泛关注。与传统磷化相比，硅烷处理技术具有环保性（无有毒重金属离子）、低能耗（常温使用）、低使用成本（每公斤处理量为普通磷化的5-8倍），无渣等优点。

美国已于上世纪90年代就开始对金属硅烷前处理技术进行理论研究，欧洲于上世纪90年代中期也开始着手对于硅烷进行试探性研究。我国在本世纪初迫于环保方面的巨大压力，各大研究机构及生产企业也着手对硅烷进行研究。 1.1工位工序方面比较 备用。在改换槽位功能的同时提高链速进行生产，以加快前处理生产节拍，提高生产率。 1.2处理条件方面比较 传统磷化处理因沉渣、含磷及磷化后废水等环保问题，一直是各涂装生产企业为之困扰的问题。随着国家对环保及节能减排的重视程

某金属表面处理有限公司废水零排放方案

常州市金属表面处理有限公司电镀废水零排放回用方案

、工程概述 常州震金属表面处理有限公司是常林股份有限公司，小松常林公司，江苏多棱多数控制机床有限公司，苏州长风机械厂，韩国现代等单位定点镀硬铬加工企业。同时生产镀白锌、镀金、镀彩锌、镀镍、镀锡二极管等产品。因发展需要，企业准备搬迁至新厂区，需新建废水处理站。新厂投产后，废水量将达到吨天。水质情况与旧厂基本相同。 、设计依据： 1.企业提供的基础资料：原水水量、水质 2.《城镇污水处理厂污染无排放标准》() 3.《给排水设计手册》（第二、四、六、九分册） 4.《三废处理工程技术手册》 5.《水处理工程师手册》 6.各厂家设备选型样本 7.相关电气、土建设计手册 、设计原则 1.贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法律、法规、规范 及标准。 2.根据设计进出水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效 果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。 3.妥善处理处置污水处理过程中产生的污泥，避免造成二次污染。 4.为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少 日常维护检修工作量，改善工人操作条件，本工程中所选用的设备为优良名牌设备。 5.为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，且污水站 运行设备有足够的备用率。 6.站区总平面布置力求在便于施工、安装和维修的前提下，使各处理构筑 物尽量集中，节约用地。使厂区环境和周围环境协调一致。 7.站区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与其周围景观相协 调。

、废水来源及污染物成分 废水的来源 根据该厂提供相关资料，废水日均排放量为吨，按每天工作运行个小时计算，平均水量为吨小时。 原水污染因子及设计水量 根据厂方提供的有关资料及我们对同类废水的了解，按处理的方式将该厂生产废水分为以下几大类： 1.含氰废水：水量约(即)，＝，[]≤，[]≤； 2.含铬废水：水量约(即)，＝～，[]≤； 3.含铜、镍酸碱综合废水:：水量约(即)，～，[]≤，[]≤； 、设计范围 1.废水处理站废水处理工艺流程、工艺设备选型、工艺设备布置； 2.废水处理站的工艺管线； 3.废水处理站从调节池后的处理工艺参数的制定。 、工艺流程设计 设计指导思想 1.根据废水分类要求，本设计围绕以下几点进行设计: 2.由于含氰废水的特殊性，本设计对含氰废水进行单独破氰预处理，鉴于无 机化学反应的不可逆性，为节省投资，简化管理，破氰完后的废水并入混合废水一起进行后续沉淀处理。 3.为降低工程造价和综合运行费用，将含铬废水单独收集，还原后的废水并 入混合废水一起进行后续沉淀处理 4.为防止间歇性排放的高浓度的电镀废液和退镀废液，对污水处理系统造成 冲击，调节池容积，宜尽可能大，有足够的蓄水调节能力。 5.设置适当的在线监控设备，达到降低劳动强度、稳定处理、达标排放的目 的。 废水分类 根据电镀废水的处理技术可行性和电镀行业生产、管理现状，我们建议对各种废水进行如下分类： 1.含氰废水由于毒性较大，而其他混合废水的值较低，一般呈酸性，如果废

常用硅烷偶联剂介绍

常用硅烷偶联剂介绍 1. KH550 KH550硅烷偶联剂CAS号：919-30-2 一、国外对应牌号 A-1100（美国联碳），Z-6011（美国道康宁），KBM-903（日本信越）。本品有碱性，通用性强，适用于环氧、PBT、酚醛树脂、聚酰胺、聚碳酸酯等多种热塑性和热固性树脂。 二、化学名称分子式： 名称：γ-氨丙基三乙氧基硅烷 别名：3-三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺 【3-Triethoxysilylpropylamine APTES】， γ-氨丙基三乙氧基硅烷或3-氨基丙基三乙氧基硅烷 【3-Aminpropyltriethoxysilane AMEO】分子式：NH2(CH2)3Si(OC2H5)3 分子量：221.37 分子结构： 三、物理性质: 外观：无色透明液体 密度（ρ25℃)：0.946 沸点：217℃

折光率nD25: 1.420 溶解性：可溶于有机溶剂，但丙酮、四氯化碳不适宜作释剂；可溶于水。在水中水解，呈碱性。 本品应严格密封，存放于干燥、阴凉、避光的室内。 四、KH550主要用途： 本品应用于矿物填充的酚醛、聚酯、环氧、PBT、聚酰胺、聚碳酸酯等热塑性和热固体树脂，能大幅度提高增强塑料的干湿态抗弯强度、抗压强度、剪切强度等物理力学性能和湿态电气性能，并改善填料在聚合物中的润湿性和分散性。 本品是优异的粘结促进剂，可用于聚氨酯、环氧、腈类、酚醛胶粘剂和密封材料，可改善颜料的分散性并提高对玻璃、铝、铁金属的粘合性，也适用于聚氨酯、环氧和丙烯酸乳胶涂料。 在树脂砂铸造中，本品增强树脂硅砂的粘合性，提高型砂强度抗湿性。 在玻纤棉和矿物棉生产中，将其加入到酚醛粘结剂中，可提高防潮性及增加压缩回弹性。 在砂轮制造中它有助于改进耐磨自硬砂的酚醛粘合剂的粘结性及耐水性。 2. KH560 一、国外对应牌号：

关于金属材料表面处理的几种方法

【紧固件的表面处理——电镀、热镀锌、机械镀及达克罗】 紧固件的表面处理，按照其产品的要求，有许多处理的方法和种类。按表面处理方法，譬如有：涂漆、电镀、化学镀、真空涂镀、浸镀、阳极氧化、化学被膜处理、化学抛光、电解抛光、镀覆、珩磨、喷砂硬化、涂层、气相沉积、渗碳、氮化、表面淬火等；按加工技术，有物理的、化学的、电加工的、机械的、冶金的等等。目前，常用的表面处理方法有以下四种，介绍如下： 一、电镀： 将接受电镀的部件浸于含有被沉积金属化合物的水溶液中，以电流通过镀液，使电镀金属析出并沉积在部件上。一般电镀有镀锌、铜、镍、铬、铜镍合金等，有时将染黑，磷化等也包括其中。电镀中易产生氢脆，对工件机械强度影响大。 二、热镀锌（H.D.G.）： 通过将碳钢部件浸没温度约为510℃的熔化锌的镀槽内完成。其结果是钢件表面上的铁锌合金渐渐变成产品外表面上的钝化锌。但因热镀中因温度过高，钢材易产生高温退火不良影响。 三、机械镀(Mechanical plating): 机械镀是将活化剂、金属粉末、冲击介质（玻璃微珠）和一定量的水混合为浆料，与工件一起放入滚筒中，借助于滚筒转动产生的机械能作用，在活化剂及冲击介质（玻璃微珠）机械碰撞的共同作用下，常温下在铁基表面逐渐形成锌镀层的过程。 四、达克罗(dacromet)： 1.锌铬膜（达克罗）防腐机理简述： 锌铬膜（达克罗）涂复工艺是一种全新的表面处理技术，又称达克罗、达克乐、达克锈、锌铬膜（达克罗）、达克曼等。在发达国家的汽车工业、土木建筑、电力、化工、海洋工程、家用电器、铁路、公路、桥梁、地铁、隧道、造船、军事工业等多种领域已得到极为广泛的应用。我国随着该技术的逐步推广，已在汽车、电力、锚链、公路、海洋工程等方面开始大量使用，并获得了极高的评价。锌铬膜（达克罗）液是一种水基处理液，金属件可以采用浸涂、喷刷或刷涂处理，然后送进加热炉炉固化，固化温度在300℃左右，经四十五分钟到一小时的烘烤，形成锌铬膜（达克罗），铬固化时，涂膜中的水份、有机类（纤维素）物质等挥发份在挥发的同时，依靠锌铬膜（达克罗）母液中的高价铬盐

常见金属表面处理工艺

金属表面处理种类简介 电镀 镀层金属或其她不溶性材料做阳极，待镀得工件做阴极,镀层金属得阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子得干扰,且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子得溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子得浓度不变。电镀得目得就是在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属得抗腐蚀性（镀层金属多采用耐腐蚀得金属）、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、与表面美观。 电泳 电泳就是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷涂料离子移动到阴极，并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物,沉积于工件表面。 电泳表面处理工艺得特点： 电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑得优点，电泳漆膜得硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。电泳工艺优于其她涂装工艺。 镀锌 镀锌就是指在金属、合金或者其它材料得表面镀一层锌以起美观、防锈等作用得表面处理技术。现在主要采用得方法就是热镀锌. 电镀与电泳得区别 电镀就就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金得过程。 电泳：溶液中带电粒子（离子）在电场中移动得现象。溶液中带电粒子（离子）在电场中移动得现象。利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离得技术称为电泳技术. 电泳又名—-电着 (著），泳漆,电沉积。 发黑 钢制件得表面发黑处理，也有被称之为发蓝得。其原理就是将钢铁制品表面迅速氧化，使之形成致密得氧化膜保护层，提高钢件得防锈能力. 发黑处理现在常用得方法有传统得碱性加温发黑与出现较晚得常温发黑两种。但常温发黑工艺对于低碳钢得效果不太好。A3钢用碱性发黑好一些。

常用硅烷偶联剂介绍

常用硅烷偶联剂介绍标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

常用硅烷偶联剂介绍 1.KH550 KH550硅烷偶联剂CAS号：919-30-2 一、国外对应牌号 A-1100（美国联碳），Z-6011（美国道康宁），KBM-903（日本信越）。本品有碱性，通用性强，适用于环氧、PBT、酚醛树脂、聚酰胺、聚碳酸酯等多种热塑性和热固性树脂。 二、化学名称分子式： 名称：γ-氨丙基三乙氧基硅烷 别名：3-三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺 【3-TriethoxysilylpropylamineAPTES】， γ-氨丙基三乙氧基硅烷或3-氨基丙基三乙氧基硅烷【3-AminpropyltriethoxysilaneAMEO】 分子式：NH 2(CH 2 ) 3 Si(OC 2 H 5 ) 3 分子量：221.37 分子结构： 三、物理性质: 外观：无色透明液体 密度（ρ25℃)：0.946

沸点：217℃ 折光率nD25:1.420 溶解性：可溶于有机溶剂，但丙酮、四氯化碳不适宜作释剂；可溶于水。在水中水解，呈碱性。 本品应严格密封，存放于干燥、阴凉、避光的室内。 四、KH550主要用途： 本品应用于矿物填充的酚醛、聚酯、环氧、PBT、聚酰胺、聚碳酸酯等热塑性和热固体树脂，能大幅度提高增强塑料的干湿态抗弯强度、抗压强度、剪切强度等物理力学性能和湿态电气性能，并改善填料在聚合物中的润湿性和分散性。 本品是优异的粘结促进剂，可用于聚氨酯、环氧、腈类、酚醛胶粘剂和密封材料，可改善颜料的分散性并提高对玻璃、铝、铁金属的粘合性，也适用于聚氨酯、环氧和丙烯酸乳胶涂料。 在树脂砂铸造中，本品增强树脂硅砂的粘合性，提高型砂强度抗湿性。 在玻纤棉和矿物棉生产中，将其加入到酚醛粘结剂中，可提高防潮性及增加压缩回弹性。 在砂轮制造中它有助于改进耐磨自硬砂的酚醛粘合剂的粘结性及耐水性。 2.KH560 一、国外对应牌号： A-187（美国联碳公司）。

金属表面处理环保新技术——硅烷化处理

金属表面处理环保新技术——硅烷化处理[摘要] 硅烷化处理是以有机硅烷水溶液为主要成分对金属或非金属材料进行表面处理的过程。在涂装行业，涂装前的表面处理以磷化为主，硅烷化处理与传统磷化相比具有节能、环保和降低成本的优点。本文简述了硅烷化处理的特点、基本原理、施工工艺等。[关键词] 硅烷；表面处理；磷化硅烷化处理是以有机硅烷为主要原料对金属或非金属材料进行表面处理的过程。硅烷化处理与传统磷化相比具有以下多个优点：无有害重金属离子，不含磷，无需加温。硅烷处理过程不产生沉渣，处理时间短，控制简便。处理步骤少，可省去表调工序，槽液可重复使用。有效提高油漆对基材的附着力。可共线处理铁板、镀锌板、铝板等多种基材0 基本原理硅烷含有两种不同化学官能团，一端能与无机材料（如玻璃纤维、硅酸盐、金属及其氧化物）表面的羟基反应生成共价键；另一端能与树脂生成共价键，从而使两种性质差别很大的材料结合起来，起到提高复合材料性能的作用。硅烷化处理可描述为四步反应模型，（1）与硅相连的3个Si-OR基水解成Si-OH；（2）Si-OH之间脱水缩合成含Si-OH的低聚硅氧烷；（3）低聚物中的Si-OH与基材表面上的OH形成氢键；（4）加热固化过程中伴随脱水反应而与基材形成共价键连接，但在界面上硅烷的硅羟基与基材表面只有一个键合，剩下两个Si-OH或者与其他硅烷中的Si-OH缩合，或者游离状态。为缩短处理剂现场使用所需熟化时间，硅烷处理剂在使用之前第一步是进行一定浓度的预水解。①水解反应：在水解过程中，避免不了在硅烷间会发生缩合反应，生成低聚硅氧烷。低聚硅氧烷过少，硅烷处理剂现场的熟化时间延长，影响生产效率；低聚硅氧烷过多，则使处理剂浑浊甚至沉淀，降低处理剂稳定性及影响处理质量。 ②缩合反应：成膜反应是影响硅烷化质量的关键步骤，成膜反应进行的好坏直接影响涂膜耐蚀性及对漆膜的附着力。因此，对于处理剂的PH值等参数控制显的尤为重要。并且对于硅烷化前的工件表面状态提出了更高的要求：1、除油完全；2、进入硅烷槽的工件不能带有金属碎屑或其他杂质；3、硅烷化前处理最好采用去离子水。③成膜反应：其中R为烷基取代基，Me为金属基材成膜后的金属硅烷化膜层主要由两部分构成：其一即在金属表面，硅烷处理剂通过成膜反应形成反应③产物，二是通过缩合反应形成大量反应②产物，从而形成完整硅烷膜，金属表面成膜状态微观模型可描述为图1所示结构。1 硅烷处理与磷化的比较随着涂装行业中环保压力的逐渐增大，环保型涂装前处理产品以代替传统磷化如今显的尤为重要。硅烷前处理技术做为磷化替代技术之一，目前已引起了世界涂装行业的广泛关注。与传统磷化相比，硅烷处理技术具有环保性（无有毒重金属离子）、低能耗（常温使用）、低使用成本（每公斤处理量为普通磷化的5-8倍），无渣等优点。美国已于上世纪90年代就开始对金属硅烷前处理技术进行理论研究，欧洲于上世纪90年代中期也开始着手对于硅烷进行试探性研究。我国在本世纪初迫于环保方面的巨大压力，各大研究机构及生产企业也着手对硅烷进行研究。1.1 工位工序方面比较硅烷化处理对传统磷化处理在操作工艺上有所改进，在工艺过程方面现有磷化处理线无需改造即可投入硅烷化生产。表1对传统磷化工艺和硅烷化处理进行比较。传统磷化硅烷化传统磷化硅烷化①预脱脂★★②脱脂★★③水洗★★④水洗★★⑤表调★☆⑥表面成膜★★⑦水洗★☆⑧水洗★☆注：★—需要☆—不需要表1 磷化与硅烷化工位布置比较由表1可见，硅烷化处理与磷化处理相比较可省去表调及磷化后两道水洗工序。因硅烷化处理时间短，因此在原有磷化生产线上无需设备改造，只需调整部分槽位功能即可进行硅烷化处理：（1）对于悬链输送方式改造，可将①预脱脂、②脱脂、④水洗、保留；③水洗改为脱脂槽；⑤表调、⑥磷化改为水洗槽；⑦水洗改为硅烷化处理；⑧备用。在改换槽位功能的同时提高链速进行生产，以加快前处理生产节拍，提高生产率。1.2 处理条件方面比较传统磷化处理因沉渣、含磷及磷化后废水等环保问题，一直是各涂装生产企业为之困扰的问题。随着国家对环保及节能减排的重视程度不断提高，在未来时间里，涂装行业的环保及能耗问题会越来突出。硅烷技术的推出，对于整个涂装行业的前处理环保及节能降耗问题，进行了革命性的改

金属表面处理汇总

金属表面处理 一、预处理 1、表面处理 通常金属表面会附有尘埃、油污、氧化皮、锈蚀层、污染物、盐份或松脱的旧漆膜。其中氧化皮是比较常见但最容易被忽略的部分。氧化皮是在钢铁高温锻压成型时所产生的一层致密氧化层，通常附着比较牢固，但相比钢铁本身则较脆，并且其本身为阴极，会加速金属腐蚀。如果不清除这些物质，直接涂装，势必会影响整个涂层的附着力及防腐能力。金属表面预处理方法主要有人工、机械、喷射、化学方法。据统计，大约有70%以上的油漆问题是由于不适当的表面处理所引起的。因此，对于一个金属防腐涂装油漆系统的性能体现，合适的表面处理是至关重要的。 2、钢材锈蚀等级 钢材表面的四个锈蚀等级分别以A、B、C和D表示。 A：全面地覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面； B：已发生锈蚀，并且部分氧化皮已经剥落的钢材表面； C：氧化皮已因锈蚀而剥落，或者可以刮除，并且有少量点蚀的钢材表面； D：氧化皮已因锈蚀而全面剥离，并且已普遍发生点蚀的钢材表面。 3、清理等级也即清洁度 国际标准代表性的有两种：一种是美国85年制订“SSPC-”，第二种是瑞典76年制订的“Sa-”，它分为四个等级分别为Sa1、Sa2、Sa2.5、Sa3，为国际惯常通用标准，详细介绍如下：Sa1级——相当于美国SSPC—SP7级。采用一般简单的手工刷除、砂布打磨方法，这是四种清洁度中度最低的一级，对涂层的保护仅仅略好于未采用处理的工件。Sa1级处理的技术标准：工件表面应不可见油污、油脂、残留氧化皮、锈斑、和残留油漆等污物。Sa1级也叫做手工刷除清理级（或清扫级）； Sa2级——相当于美国SSPC—SP6级。采用喷砂清理方法，这是喷砂处理中最低的一级，即一般的要求，但对于涂层的保护要比手工刷除清理要提高许多。Sa2级处理的技术标准：工件表面应不可见油腻、污垢、氧化皮、锈皮、油漆、氧化物、腐蚀物、和其它外来物质（疵点除外），但疵点限定为不超过每平方米表面的33%，可包括轻微阴影；少量因疵点、锈蚀引起的轻微脱色；氧化皮及油漆疵点。如果工件原表面有凹痕，则轻微的锈蚀和油漆还会残留在凹痕底部。Sa2级也叫商品清理级（或工业级）。 Sa2.5级——是工业上普遍使用的并可以作为验收技术要求及标准的级别。Sa2.5级也叫近白清理级（近白级或出白级）。Sa2.5级处理的技术标准：同Sa2要求前半部一样，但疵点限定为不超过每平方米表面的5%，可包括轻微暗影、少量因疵点、锈蚀引起的轻微脱色；氧化皮及油漆疵点。 Sa3级——级相当于美国SSPC—SP5级，是工业上的最高处理级别，也叫做白色清理级（或白色级）。Sa3级处理的技术标准：与Sa2.5级一样，但5%的阴影、疵点、锈蚀等疵点不得存在了。 国家标准GB/T 8923.1-2011、GB/T 8923.2-2008、GB/T 8923.3-2009、GB/T 8923.4-2013规定了除锈等级和质量等级。 4、喷砂 喷砂是采用压缩空气为动力形成高速喷射束，将喷料（铜矿砂、石英砂、铁砂、海砂、金刚砂等）等高速喷射到需处理工件表面，使工件外表面的外表发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的搞疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。 （1）与其它前处理工艺（如酸洗、工具清理）对比 1 ) 喷砂处理是最彻底、最通用、最迅速、效率最高的清理方法。 2 ) 喷砂处理可以在不同粗糙度之间任意选择，而其它工艺是没办法实现这一点的，手工打磨可 以打出毛面但速度太慢动作，化学溶剂清理则清理表面过于光滑不利于涂层粘接。

常用硅烷偶联剂介绍

常用硅烷偶联剂介绍 1.KH550 KH550硅烷偶联剂CAS号：919-30-2 一、国外对应牌号 A-1100（美国联碳），Z-6011（美国道康宁），KBM-903（日本信越）。本品有碱性，通用性强，适用于环氧、PBT、酚醛树脂、聚酰胺、聚碳酸酯等多种热塑性和热固性树脂。 二、化学名称分子式： 名称：γ-氨丙基三乙氧基硅烷 别名：3-三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺 【3-TriethoxysilylpropylamineAPTES】， γ-氨丙基三乙氧基硅烷或3-氨基丙基三乙氧基硅烷【3-AminpropyltriethoxysilaneAMEO】 分子式：NH 2(CH 2 ) 3 Si(OC 2 H 5 ) 3 分子量：221.37 分子结构： 三、物理性质: 外观：无色透明液体 密度（ρ25℃)：0.946

沸点：217℃ 折光率nD25:1.420 溶解性：可溶于有机溶剂，但丙酮、四氯化碳不适宜作释剂；可溶于水。在水中水解，呈碱性。 本品应严格密封，存放于干燥、阴凉、避光的室内。 四、KH550主要用途： 本品应用于矿物填充的酚醛、聚酯、环氧、PBT、聚酰胺、聚碳酸酯等热塑性和热固体树脂，能大幅度提高增强塑料的干湿态抗弯强度、抗压强度、剪切强度等物理力学性能和湿态电气性能，并改善填料在聚合物中的润湿性和分散性。 本品是优异的粘结促进剂，可用于聚氨酯、环氧、腈类、酚醛胶粘剂和密封材料，可改善颜料的分散性并提高对玻璃、铝、铁金属的粘合性，也适用于聚氨酯、环氧和丙烯酸乳胶涂料。 在树脂砂铸造中，本品增强树脂硅砂的粘合性，提高型砂强度抗湿性。 在玻纤棉和矿物棉生产中，将其加入到酚醛粘结剂中，可提高防潮性及增加压缩回弹性。 在砂轮制造中它有助于改进耐磨自硬砂的酚醛粘合剂的粘结性及耐水性。 2.KH560 一、国外对应牌号： A-187（美国联碳公司）。

金属表面处理方式详解

电镀/电泳/锌镀/发黑/金属表面着色/抛丸/喷砂/喷丸/磷化/钝化电镀 镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工件做阴极，镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。为排除其它阳离子的干扰，且使镀层均匀、牢固，需用含镀层金属阳离子的溶液做电镀液，以保持镀层金属阳离子的浓度不变。电镀的目的是在基材上镀上金属镀层，改变基材表面性质或尺寸。电镀能增强金属的抗腐蚀性(镀层金属多采用耐腐蚀的金属)、增加硬度、防止磨耗、提高导电性、润滑性、耐热性、和表面美观。 电泳 电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷之涂料离子移动到阴极,并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于工件表面。 电泳表面处理工艺的特点： 电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，电泳漆膜的硬度、附着力、耐腐、冲击性能、渗透性能明显优于其它涂装工艺。 镀锌 镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术。现在主要采用的方法是热镀锌。 电镀与电泳的区别 电镀就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程。 电泳:溶液中带电粒子（离子）在电场中移动的现象。溶液中带电粒子（离子）在电场中移动的现象。利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的技术称为电泳技术。 电泳又名——电着 (著)，泳漆，电沉积。

发黑 钢制件的表面发黑处理，也有被称之为发蓝的。其原理是将钢铁制品表面迅速氧化,使之形成致密的氧化膜保护层，提高钢件的防锈能力。发黑处理现在常用的方法有传统的碱性加温发黑和出现较晚的常温发黑两种。 但常温发黑工艺对于低碳钢的效果不太好。A3钢用碱性发黑好一些。 在高温下（约550℃）氧化成的四氧化三铁呈天蓝色，故称发蓝处理。在低温下（约3 50℃）形成的四氧化三铁呈暗黑色，故称发黑处理。在兵器制造中，常用的是发蓝处理；在工业生产中，常用的是发黑处理。 采用碱性氧化法或酸性氧化法；使金属表面形成一层氧化膜，以防止金属表面被腐蚀，此处理过程称为“发蓝”。黑色金属表面经“发蓝”处理后所形成的氧化膜，其外层主要是四氧化三铁，内层为氧化亚铁。 发蓝（发黑）的操作流程： 工件装夹→去油→清洗→酸洗→清洗→氧化→清洗→皂化→热水煮洗→检查。 所谓皂化，是用肥皂水溶液在一定温度下浸泡工件。目的是形成一层硬脂酸铁薄膜，以提高工件的抗腐蚀能力。 金属表面着色 金属表面着色，顾名思义就是给金属表面“涂”上颜色，改变其单一的、冰冷的金属色泽，代之以五颜六色，满足不同行业的不同需求。给金属着色后一般都增加了防腐能力，有的还增加了抗磨能力。但表面彩色技术主要的应用还在装饰领域，即用来美化生活，美化社会。 抛丸

废水中21种常见污染物的来源及处理方法

废水中21种常见污染物的来源及处理方法 废水中各种污染物众多，来源也比较广泛，本文将为大家介绍21种常见污染物的来源以及处理方法。 1. 耗氧有机物（易生化）的来源有哪些？处理方法有哪些？ 污水中耗氧有机物（易生化）主要有腐植酸、蛋白质、酯类、糖类、氨基酸等有机化合物这些物质以悬浮或溶解状态存在于废水中在微生物的作用下可以分解为简单的CO2等无机物这些有机物在天然水体中分解时需要消耗水中的溶解氧因而称为耗氧有机物。含有这些物质的污水一旦进入水体会引起溶解氧含量降低进而导致水体变黑变臭。生活污水和食品、造纸、石油化工、化纤、制药、印染等企业排放的工业废水都含有大量的耗氧有机物。据统计我国造纸业排放的耗氧有机物约占工业废水排放的耗氧有机物总量的1/4城市污水的有机物浓度不高但因水量较大城市污水排放的耗氧有机物总量也很大。污水二级生物处理要重点解决的问题就是将这些物质的绝大部分从污水中去除掉。耗氧有机物成分复杂分别测定其中各种胶有机物的浓度相当困难实际工作中常用CODCr、BOD5、TOC、TOD等指标来表示。一般来说上述指标值越高消耗水中的溶解氧越多水质越差。自然水体中BOD5低于3mg/L时水质良好达到7.5 mg/L时水质已较差超过10mg/L时表明水质已经很差其中的溶解氧已接近于零。易降解有机物利用生化法就可以去除，有推流式活性污泥法（例如曝气池），序批式活性污泥法（例如SBR、CASS工艺）、生物膜或者MBR等。 2. 难生物降解有机物有哪些？处理方法有哪些？ 难生物降解有机物指的是不能被未驯化的活性污泥所降解、而经过一定时间驯化后能在某种程度上降解的有机化合物。废水中的一些有毒大分子有机物如有机氯化物、有机磷农药、有机重金属化合物、芳香族为代表的多环及其他长链有机化合物都属于难以被微生物降解的有机物。还有一些有机化合物根本不能被微生物降解可称为惰性有机物。 因此对含有这类有机物的废水应采取培养特种微生物等形式对其进行单独处理或对其采用厌氧等特殊工艺处理使其部分CODCr转化为BOD5、提高可生化性然后再混合其他污水一起进行二级生物处理。 3. 废水中有机氮和氨氮的来源有哪些？处理方法有哪些？

硅烷偶联剂改性

改性剂用量对沉降体积的影响改性剂用量与沉降体积的关系曲线，见图1。从图1可看出，沉降体积随着改性剂用量的增加而增加，但是提高幅度不是很大。在实际应用中真正起到改性作用的是少量的改性剂所形成的单分子层，因此过多的增加改性剂的用量是不必要的，不仅会在粒子间搭桥导致絮凝，使稳定性变差，而且还增加不必要的经济付出。实验所选择的硅烷偶联剂的用量在1%~2%。 2.2 改性时间对沉降体积的影响实验结果见图2。从图2可看出，当改性时间为10min时，沉降体积达到极大值，然后随着改性时间的增加，沉降体积缓慢下降。在改性时间为30min 和60min时，均保持在一个相对稳定的水平。但是改性时间为40min时出现异常，沉降体积大幅度下降。硅烷偶联剂对高岭土进行表面改性，理论上以化学键合作用为主，改性效果不会出现较大的变化，出现异常的原因还有待进一步的研究。 2.3 改性温度对沉降体积的影响采用硅烷偶联剂作为改性剂时，为了保证较好的改性效果，需要确定适宜的表面改性温度。改性温度对沉降体积的影响，见图3。从图3可看出，沉降体积随改性温度的增加而增加。当温度升高至90℃时，沉降体积达到最大值14.4ml。继续提高温度，则沉降体积下降。因此，改性剂对高岭土的最佳改性温度为90℃。 沉降性能分析称取2g改性前后的纳米高岭土，置于50ml液体石蜡中，磁力搅拌10min，倒入刻度试管，静置观察沉降性能。纳米高岭土在液体石蜡中的沉降体积随时间的变化关系，见图4。从图4可看出，未经改性的纳米高岭土由于表面具有亲水性，在有机相中倾向于团聚，大粒子沉降较快，小粒子被沉降较快的大粒子所夹带，所以在开始的时间内沉降很快，沉降速度随时间增加逐渐减慢；而高岭土经过改性处理后，表面呈现亲有机性，在有机相中倾向于分散均匀，所以在开始的时间内沉降速度较未改性高岭土慢。 随着沉降时间的增加，沉降体积均达到平衡。未改性高岭土的平衡沉降体积为13.4ml，而经过硅烷偶联剂改性处理后，样品的平衡沉降体积为21.3ml。在相同的实验条件下，沉积物的体积变大，说明改性高岭土在液体石蜡中的分散性和稳定性提高。 2.5 FT-IR分析硅烷偶联剂改性前后的纳米高岭土的红外吸收光谱，见图5。从图5可看出，改性处理后，高岭土在2800cm-1~3000cm-1之间出现的微弱峰是-CH3 和-CH2 的伸缩振动吸收峰；在1120cm-1 ~1000cm-1之间的Si-O和Si-O-Si振动吸收区变宽，这是由于硅烷偶联剂与高岭土表面形成的R-Si-O-Si与高岭土的Si-O-Si振动吸收带重合所致；出现在1034cm-1处的Si-O的伸缩振动吸收峰移至1036cm-1处；在3670cm-1处的微弱的OH吸收峰消失，这是表面官能团化学键的振动模式受到影响的结果。上述吸收峰的变化均说明硅烷偶联剂与高岭土发生了化学键合作用。 从表1可看出，硅烷偶联剂改性后，高岭土表面O元素的含量下降15.92%，C元素的含量为17.03%，而Si和Al元素的含量变化不大。硅烷偶联剂改性前后纳米高岭土的C1s价带谱图，见图7。从图7可知C1s峰发生偏移，在287.5eV附近出现C-O峰，另外，硅烷偶联剂引入了Si元素，其特征峰发生偏移，从102.35eV移至102.85eV，上述现象均说明硅烷偶联剂对于纳米高岭土的改性不是一种物理吸附而是一种化学键合作用。

常用硅烷偶联剂

常用硅烷偶联剂 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

常用硅烷偶联剂——KH550、KH560、KH570、KH792、DL602 1.KH550 KH550硅烷偶联剂CAS号：919-30-2 一、国外对应牌号 A-1100（美国联碳），Z-6011（美国道康宁），KBM-903（日本信越）。本品有碱性，通用性强，适用于环氧、PBT、酚醛树脂、聚酰胺、聚碳酸酯等多种热塑性和热固性树脂。 二、化学名称分子式： 名称：γ-氨丙基三乙氧基硅烷 别名：3-三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺 【3-TriethoxysilylpropylamineAPTES】， γ-氨丙基三乙氧基硅烷或3-氨基丙基三乙氧基硅烷 【3-AminpropyltriethoxysilaneAMEO】 分子式：NH 2(CH 2 ) 3 Si(OC 2 H 5 ) 3 分子量：221.37 分子结构： 三、物理性质: 外观：无色透明液体

密度（ρ25℃)：0.946 沸点：217℃ 折光率nD25:1.420 溶解性：可溶于有机溶剂，但丙酮、四氯化碳不适宜作释剂；可溶于水。在水中水解，呈碱性。 本品应严格密封，存放于干燥、阴凉、避光的室内。 四、KH550主要用途： 本品应用于矿物填充的酚醛、聚酯、环氧、PBT、聚酰胺、聚碳酸酯等热塑性和热固体树脂，能大幅度提高增强塑料的干湿态抗弯强度、抗压强度、剪切强度等物理力学性能和湿态电气性能，并改善填料在聚合物中的润湿性和分散性。 本品是优异的粘结促进剂，可用于聚氨酯、环氧、腈类、酚醛胶粘剂和密封材料，可改善颜料的分散性并提高对玻璃、铝、铁金属的粘合性，也适用于聚氨酯、环氧和丙烯酸乳胶涂料。 在树脂砂铸造中，本品增强树脂硅砂的粘合性，提高型砂强度抗湿性。 在玻纤棉和矿物棉生产中，将其加入到酚醛粘结剂中，可提高防潮性及增加压缩回弹性。 在砂轮制造中它有助于改进耐磨自硬砂的酚醛粘合剂的粘结性及耐水性。 2.KH560 一、国外对应牌号： A-187（美国联碳公司）。 KBM-403（日本信越化学工业株式会社） 二、化学名称及分子式 化学名称：γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷

金属表面处理方法

金属表面处理方法 金属表面在各种热处理、机械加工、运输及保管过程中，不可避免地会被氧化，产生一层厚薄不均的氧化层。同时，也容易受到各种油类污染和吸附一些其他的杂质。 油污及某些吸附物，较薄的氧化层可先后用溶剂清洗、化学处理和机械处理，或直接用化学处理。对于严重氧化的金属表面，氧化层较厚，就不能直接用溶剂清洗和化学处理，而最好先进行机械处理。 通常经过处理后的金属表面具有高度活性，更容易再度受到灰尘、湿气等的污染。为此，处理后的金属表面应尽可能快地进行胶接。经不同处理后的金属保管期如下： （1）湿法喷砂处理的铝合金，72h ； （2）铬酸-硫酸处理的铝合金，6h ； （3）阳极化处理的铝合金，30天； （4）硫酸处理的不锈钢，20天； （5）喷砂处理的钢，4h ； （6）湿法喷砂处理的黄铜，8h 。 一、铝及铝合金表面处理方法

[方法1] 脱脂处理。用脱脂棉沾湿溶剂进行擦拭，除去油污后，再以清洁的棉布擦拭几次即可。常用溶剂为：三氯乙烯、醋酸乙酯、丙酮、丁酮和汽油等。 [方法2] 脱脂后于下述溶液中化学处理： 浓硫酸重铬酸钾水 在60-65°C浸渍10-30min 后取出用水冲洗，晾干或在80°C以下烘干；或者在下述溶液中洗后再晾干： 磷酸10 正丁醇 3 水20 此方法适用于酚醛-尼龙胶等，效果良好。 [方法3] 脱脂后于下述溶液中化学处理： 氟化氢铵氧化铬20-26 磷酸钠浓硫酸50-60 硼酸水1000 在25-40°C浸渍，即进行水洗、干燥。本方法胶接强度较高，处理后4h 内胶接，适用于环氧胶和环氧-丁腈胶胶接。 [方法4] 脱脂后于下述溶液中化学处理：

金属表面硅烷化处理的研究现状

金属表面硅烷化处理的研究现状 李晓媛，李莉 摘要：随着人们对管饱的日益重视，硅烷偶联剂金属表面处理技术逐渐成为研究重点。本文简要介绍了硅烷偶联剂的结构以及成膜机理，概述了硅烷化处理技术最新的研究进展并对该技术的应用进行了展望。 关键字：硅烷偶联剂；表面处理；环保 1.引言 当前在涂装行业中，喷漆、喷粉或电泳前处理多采用磷化工艺，传统的磷化使用温度大多为30~50℃，因此需要辅助加热设备及热源对磷化槽进行加热；磷化处理后产生的大量磷化渣也需要一套除渣装置与之配套；并且工艺过程含锌、锰、镍等重金属离子。这些都导致磷化的污染较重且成本较高。随着国家对涂装行业的环保性要求以及使用成本的方面的考虑，寻找一种新型的环保、节能、低排放、地使用成本的表面处理技术成为人们研究的重点。 硅烷偶联剂用于金属表面处理的早期理论出现于1985年，即“不经阳极化处理等高成本表面处理，硅烷偶联就可以防腐蚀并能提高金属附着力”的论断。硅烷化处理是以硅烷偶联剂为主要原料对金属或非金属材料进行表面处理的过程。其与传统磷化相比具有以下多优点；无有害重金属离子、磷化沉渣、无需加热，处理时间短，处理步骤少，可省去毕表调工序，槽液可重复使用，有效提高油漆对基材的附着力，可共线处理铁板、镀锌板、铝板等多种基材。

2.硅烷偶联剂的结构与机理 硅烷偶联剂是一类具有特殊结构的有机化合物，它最大的特点就是含有有机和无机官能团，能够同时与阴极和非极性物质产生结合力。硅烷偶联剂的化学通式为Y-R-SiX3，式中Y是通过碳原子与硅相连的非水解性有机官能团，可与粘结剂机体中的树脂发生反应从而提高相容性，如氨基、乙烯基、环氧基、巯基、丙烯酰氧丙基等；R 为具有饱和和不饱和键的碳链，将Y和Si原子连接起来；X为水解性基团，如卤族、烷氧基、异丙烯氧基等。这些基团水解形成的硅醇能与金属表面的氧化物或烃基反应，从而在金属表面形成Si-O-Si三维网络结构的硅烷莫，防止金属的腐蚀。现在市售的硅烷偶联剂都是烷氧基为水解性基团的硅烷，主要原因是烷氧基水解产物是醇，为中性，比较稳定。简言之，正因为硅烷偶联剂分子中存在这两种功能团，才使得两种性质相差悬殊的物质能够通过它连接起来，从而改善了金属基材和涂层间的结合力[4,5,6]。 硅烷偶联剂在使用前通常会进行水解。硅烷膜的形成一般为以下步骤[7,8]； （1）SiX基水解成SiOH （2）SiOH基团与金属表面的MeOH基团（其中，Me=金属）形成氢键而快速附于金属表面，形成Me-O-Si键。 （3）SiOH之间脱水缩合形成SI-O-Si键。 经过硅烷化反应金属表面上就形成一层致密的具有Me-O-Si和Si-O-Si特征结构的保护膜，改硅烷膜在烘干过程中和后道的电泳漆