硅烷膜的制備及性能研究.pdf

1、硅烷偶聯(lián)劑(SCA)是人們研究最早、應(yīng)用最早的偶聯(lián)劑，由于其獨(dú)特的性能及新產(chǎn)品的不斷問世，已成為有機(jī)硅工業(yè)的重要分支，在金屬表面預(yù)處理上占有一席之地。用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行金屬表面預(yù)處理具有無污染、成本低、適用面廣、處理件耐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)，從而成為目前國內(nèi)外專家學(xué)者研究的熱點(diǎn)。通過點(diǎn)滴試驗(yàn)、鹽水浸泡試驗(yàn)，漆膜附著力試驗(yàn)和電化學(xué)測試，從KH-450、KH-460、KH-470、KH-550、KH-560、KH-567、KH-578、5501、98

2、10、BTSE十種硅烷偶聯(lián)劑中，篩選出應(yīng)用在不同金屬表面耐蝕性能及結(jié)合力較好的硅烷膜，結(jié)果表明：鑄鋁合金表面用KH550硅烷處理性能較好，其中KH550硅烷和KH567硅烷復(fù)合、在KH550硅烷溶液中摻雜Si02均能提高耐蝕性能和結(jié)合力。A3鋼表面用KH567硅烷處理性能較好，其中KH567和KH550復(fù)合硅烷溶液中摻雜Si02的耐蝕性能和結(jié)合力均提高。
　　 通過黏度正交試驗(yàn)結(jié)果分析，溶劑用量、硅烷用量和pH對KH550硅烷溶

3、液的粘度和KH567硅烷溶液的粘度均無顯著影響。通過在線電導(dǎo)率測定法對影響硅烷溶液水解穩(wěn)定性的因素進(jìn)行研究，結(jié)果表明：KH550硅烷溶液的最佳水解條件為VKH550：VEtOH：VH20=5:75:25，pH=8.0，水解時(shí)間為8h。KH567硅烷溶液的最佳水解條件為VKH567：VEtOH：VH20=5:75:25，pH=8.0，水解時(shí)間為50h。
　　 在A3鋼表面，對硅烷膜進(jìn)行耐蝕性和結(jié)合力研究：耐蝕性能和結(jié)合力最好的為K

4、H567+KH550復(fù)合硅烷膜。通過RA-IR對硅烷膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究：A3鋼基體表面與硅烷偶聯(lián)劑發(fā)生作用，硅烷偶聯(lián)劑與A3鋼之間以化學(xué)鍵的方式結(jié)合，形成Si-O-Fe網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高了膜層的耐蝕性能。采用激光共聚焦顯微鏡對硅烷膜的表面形貌進(jìn)行分析，結(jié)果表明：KH567+KH550復(fù)合硅烷膜的表面致密均勻，粗糙度適中為SRa=1.0083，孔隙較少的優(yōu)質(zhì)膜層。采用SEM對硅烷膜的外觀形貌進(jìn)行分析表明：均勻、致密的KH550+KH567+SiO

5、2硅烷膜，保證了基體的耐蝕性能。
　　 在鑄鋁合金表面，通過對不同硅烷膜耐蝕性能和結(jié)合力的研究，制得較優(yōu)的KH550+SiO2硅烷膜，酸性點(diǎn)滴時(shí)間為510s，鹽水浸泡等級評定結(jié)果為9級，自腐蝕電流比磷化膜降低了2個(gè)數(shù)量級，說明經(jīng)硅烷化處理后基體的耐蝕性能比經(jīng)磷化處理的耐蝕性明顯提高。與漆膜的結(jié)合力為1級。通過RA.取對硅烷膜結(jié)構(gòu)的分析表明：鑄鋁合金基體表面與硅烷偶聯(lián)劑發(fā)生了作用，硅烷偶聯(lián)劑與鑄鋁合金以化學(xué)鍵的方式結(jié)合，形成Si-