硅烷膜工藝手藝 在鋁型材概況 處置 的利用

一.媒介

金屬型材以其優(yōu)良 的經(jīng)久 性，裝潢 性和加工成型性的特點，普遍 利用 于建筑等各個行業(yè)。而鋁型材因其加工機能 佳、質(zhì)輕等特點，用量占金屬型材的80%以上，特別 是粉末涂料涂裝的鋁型材，與陽極氧化/電泳涂裝等處置 方式 比擬 力 ，出產(chǎn) 能耗較著 下降 ，涂層的一些機械機能 卻年夜 幅提高，且色采 豐碩 ，更能知足 人們對多樣化和個性化的尋求 。

為獲得良好 的涂層和型材品質(zhì)，須在涂裝前對鋁型材進行需要 的概況 預(yù)處置 。鋁合金常采取 陽極氧化法和化學(xué)氧化法進行概況 處置 ，此中 化學(xué)氧化具有對鋁材委靡 機能 影響小、工藝簡單等長處 ，經(jīng)常使用 作鋁型材涂裝的前處置 工藝。今朝 化學(xué)氧化主如果 鉻酸鹽法，盡人皆知 ，六價鉻是致癌重金屬，在歐盟的ROHS指令中對其含量有嚴酷 的劃定 ，是以 尋覓 一種可以或許 替換 傳統(tǒng)的鉻化處置 的新材料具有積極深遠的意義。

二.硅烷處置 手藝 成長 和工作道理

杭州五源公司概況 工程研究所于2003年起頭 立項研發(fā)“節(jié)能環(huán)保涂裝工程手藝 ”，此中 金屬概況 硅烷處置 手藝 衍生出涂裝前處置 材料、工藝裝備和系列產(chǎn)物 ，為了增強 國際化合作，鞭策 這項新手藝 的市場化，五源公司2007年起頭 與美國依科手藝 公司(ECOSil)進行合作，依科公司開創(chuàng) 人威姆傳授 (Prof. Wim J.van Ooij)是世界上率先提出將硅烷處置 手藝 利用 于金屬概況 處置 的，進行該項目研發(fā)工作已有20多年，具有 50多項專利，著有350多篇論文。并成功將硅烷手藝 利用 于汽車、金屬成品 等概況 處置 行業(yè)，解決了金屬概況 磷化處置 和六價鉻鈍化帶來的情況 污染等問題，深受用戶接待 。。經(jīng)多年合作和盡力 ，五源公司開辟 出的涂裝前處置 材料硅烷處置 產(chǎn)物 有：

PSi-1 (鋼鐵專用)

PSi-2 (有色金屬專用)

PSi-3 (陰極電泳專用)

PSi-75（鋁型材專用）

五源PSi-75硅烷處置 劑的工作液是由納米陶瓷有機硅烷為主體，高份子 材料快速交聯(lián)劑等助劑復(fù)合而成的。在潔凈 的鋁材概況 構(gòu)成 一層納米膜層，與傳統(tǒng)的鉻化處置 比擬 力 ，裸模的耐侵蝕 性響應(yīng) 要差些，可是 轉(zhuǎn)化膜較慎密 ，在噴涂后，漆膜的整體 機能 與鉻化沒有不同 。其反映 道理 以下 ：

硅烷的根基 布局 為：R'(CH2)nSi(OR)3。此中 -OR是可水解基團，R'是有機官能團。

硅烷在水溶液中的水解均衡 反映 式可簡單暗示 為：

水解后的硅烷經(jīng)由過程 其SiOH基團與金屬概況 的MeOH基團(Me暗示 鋁，鐵等金屬)構(gòu)成 氫鍵而快速吸附于金屬概況 。

一方面硅烷在金屬界面上構(gòu)成 Si-O-Me共價鍵。硅烷與金屬之間的連系 是很是 安穩(wěn) 的；另外一 方面，殘剩 的硅烷份子 經(jīng)由過程 SiOH基團之間的縮聚反映 構(gòu)成 Si-O-Si鍵：

從而在金屬概況 構(gòu)成 具有三維網(wǎng)狀布局 的硅烷膜，見圖1：

圖1：金屬概況 硅烷成膜進程

三. 硅烷手藝 在鋁型材上的利用 與機能 測試

3.1 鋁型材硅烷手藝 利用 工藝

我公司研制的硅烷處置 劑PSi-75在鋁型材利用 的工藝流程別離 以下 ：

⑴酸性清洗→水洗→水洗→PSi-75硅烷處置 →水洗→水洗→烘干→涂裝；

⑵堿性清洗→水洗→水洗→酸出光→水洗→水洗→PSi-75硅烷處置 →水洗→水洗→烘干→涂裝。

按照 鋁材概況 狀況 選擇分歧 的清洗方案，一般地，選用酸性清洗工藝可節(jié)流 出產(chǎn) 處置 時候 。五源公司研產(chǎn)生 產(chǎn)的酸脫脂劑，合適 噴淋與浸漬兩種處置 方式，且清洗進程 中可到達 每分鐘1.2g/m2的刻蝕量結(jié)果 ，與我司PSi-75硅烷處置 劑配套使用，完萬能 到達 尺度 流程（即流程2）處置 鋁材的涂裝機能 。且PSi-75硅烷處置 劑能在鋁合金概況 構(gòu)成 淺黃灰色透明膜，解決了無鉻處置 在現(xiàn)實 利用 中因不改變鋁材外不雅 難以辨識這一困難 。

3.2 鋁型材硅烷手藝 利用 參數(shù)及操作條件

* 可用工業(yè)自來水直接配槽（電導(dǎo)率

* 合用 于浸漬或噴淋

3.3 機能 測試

1）裸膜96小時中性鹽霧測試

2) 鋁材硅烷處置 后噴涂機能 測試的成果 見表1。

表1：PSi-75處置 鋁型材噴涂后機能 測試成果

四．利用 效益及本錢 方面闡發(fā) 比力

在表2中，比力 了鋁材硅烷處置 工藝和傳統(tǒng)鉻化處置 的使用情況。

表2：硅烷與鉻化使用比力

綜合各項出產(chǎn) 利用 工藝現(xiàn)實 情況，利用 五源硅烷處置 工藝，其手藝 優(yōu)勢有：

1)硅烷工藝處置 可用于多種金屬共線前處置 ，如：鋁及鋁合金、鎂及鎂合金、鍍鋅件及鐵件；

2)合用 于噴淋及浸漬工藝；

3)硅烷處置 槽液監(jiān)控簡單，使用便捷；

4)硅烷處置 鋁件概況 呈黃灰色，肉眼便可 辨識；

5)硅烷膜耐水洗，硅烷處置 后可水洗，涂裝質(zhì)量更有保障；

6)原有鉻化線可直接切換，無需增添 純水裝備 ；

7)硅烷處置 材料不含重金屬等有害物資 ，乃至 可達標(biāo)直排，是綠色環(huán)保型產(chǎn)物 。

鋁材硅烷處置 工藝與鉻化工藝比力 ，硅烷處置 工藝操作簡單，且在包管 涂裝質(zhì)量的條件 下，無鉻處置 手藝 的綜合本錢 與鉻化工藝相當(dāng)，主要 的是，在污水處置 上解決了鋁工業(yè)固體燒毀 物減量化和無害化的底子 問題，杜絕了有毒鉻化物對情況 的風(fēng)險 ，完全 消弭 原六價鉻鈍化工藝對周邊大眾 身體健康的要挾 ，帶動了行業(yè)的手藝 前進 ，鞭策 了行業(yè)實現(xiàn)潔凈 化出產(chǎn) ，對財產(chǎn) 的帶動和晉升 作器具 有主要 的計謀 意義。

四. 結(jié)論

本文介紹了易辨識耐水洗硅烷膜處置 鋁型材的感化 道理 ，綠色環(huán)保的硅烷處置 手藝 可在鋁概況 構(gòu)成 一層厚度為納米級轉(zhuǎn)化膜，與有機涂層匹配，可作為替換 傳統(tǒng)的六價鉻或三價鉻鈍化處置 工藝。經(jīng)由過程 鋁型材實驗 ，成果 表白 ：硅烷處置 手藝 具有節(jié)能環(huán)保、反映 時候 快、涂漆附出力 、耐蝕性、機械機能 優(yōu)勝 的特點。該工藝合用 于現(xiàn)有的鉻化出產(chǎn) 線及裝備 ，鋁材概況 經(jīng)處置 構(gòu)成 一層有色易辨識的有機硅烷膜層，各項機能 指標(biāo)完全到達 手藝 要求，可作為替換 現(xiàn)有鉻鈍化工藝。而且 該硅烷產(chǎn)物 可以用自來水稀釋使用，硅烷膜可用自來水漂洗，處置 質(zhì)量更不變 靠得住 ，利用 在鋁型材的涂裝前處置 出產(chǎn) 中，是一項節(jié)能、環(huán)保的鋁材前處置 手藝 。

因為 情況 庇護 的需要，替換 劇毒的六價鉻處置 已經(jīng)是 不成 擺蕩 的手藝 標(biāo)的目的 。近十年來，無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化代替 鉻化獲得 飛速成長 ，在實踐中，鈦鋯為基的無鉻系統(tǒng) 逐步 獲得 工業(yè)的推行 應(yīng)用 ，可是 鈦鋯系無鉻處置 劑不但 處置 工件概況 無色且需要增添 純水裝備 ，給工業(yè)化出產(chǎn) 帶來一系列堅苦 。PSi-75型硅烷處置 劑可用于自來水系統(tǒng) ，且硅烷耐水洗，處置 后經(jīng)水洗可避免槽液過早老化，而且 在概況 構(gòu)成 有色易辯識的納米級膜層，可以更好的知足 出產(chǎn) 線使用工藝的需求。跟著 硅烷手藝 的不竭 更新，硅烷產(chǎn)物 能更好地合適 市場的現(xiàn)實 需要，也將給傳統(tǒng)的鉻化概況 處置 手藝 帶來重年夜 變化 ，締造 更年夜 的社會和經(jīng)濟效益。