金屬表面硅烷化處理工作液的水解工藝與穩(wěn)定性研究.pdf

1、金屬表面硅烷化處理技術與磷化等其它的表面處理技術比較,具有節(jié)能、環(huán)保、低成本、高效益等優(yōu)勢,是金屬表面涂裝前處理行業(yè)新興工藝的發(fā)展方向之一。
　　本文以雙(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺(BAS)和乙烯基三乙酰氧基硅烷(VTAS)混合水解體系為研究對象,優(yōu)化混合硅烷的水解工藝條件并探討不同因素對硅烷工作液穩(wěn)定性的影響機制,研究過程中采用分光光度計法測定BAS的水解度,紅外光譜法表征工作液中成膜的關鍵組分Si-OH的含量,CuSO4點

2、蝕和動態(tài)極化曲線法測定所制備硅烷膜的耐腐蝕性能,掃描電鏡法對硅烷膜形貌進行表征。
　　本文采用直接配制、溶液稀釋和溶液混配三種水解工藝制備硅烷工作液,并對所制備硅烷膜的耐腐蝕性能進行研究。研究表明:溶液濃度是硅烷水解度和工作液性能的關鍵因素,直接配制的溶液活性(BAS的水解度和Si-OH含量)和硅烷膜的耐腐蝕性能比溶液稀釋和溶液混配的好,而溶液稀釋和溶液混配的則沒有明顯區(qū)別。因此,直接配制是混合硅烷的最佳水解工藝。
　　在硅

3、烷工作液的穩(wěn)定性研究中,本文主要研究雜質離子對其穩(wěn)定性的影響。結果表明:(1)過量雜質離子會使硅烷溶液凝膠,雜質對溶液凝膠的影響能力:NaOH>NaNO2>CaCl2>MeCl2>NaCl>FeCl3,其中,NaOH、NaNO2和FeCl3改變溶液的pH而導致溶液凝膠,NaCl的聚沉值為0.102mol/L,CaCl2、MeCl2的聚沉值為0.068mol/L;(2)陽離子對硅烷膜耐腐蝕性能有明顯影響,而陰離子對其的影響不明顯,陽離子的

4、影響順序是:Fe3+>Mg2+/Ca2+> Na+,對于同種陽離子,隨著離子濃度的增加,硅烷膜的耐腐蝕時間下降;(3)在循環(huán)實驗中,Fe3+在工作液中的累積是導致工作液失效的主要因素,使所制備的硅烷膜的耐腐蝕性能突然下降。這是由于2％硅烷溶液中硅烷的粒徑分布范圍是68.06-615.10nm,屬于非均相膠體分散系統(tǒng),雜質離子對溶液的影響是靜電作用,也就是說其對溶液的聚合僅起促進作用,而不參與反應。因此,雜質離子電荷越高,濃度越大,對溶液