碳鋼表面硅烷雜化涂層的制備及性能研究.pdf

1、硅烷化處理是一種新型金屬表面處理方法，與傳統(tǒng)的磷鉻酸鹽處理技術(shù)相比，具有環(huán)保節(jié)能、粘著力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此，硅烷表面處理技術(shù)的發(fā)展具有廣泛的市場前景。
　　目前，對金屬表面硅烷膜的研究主要集中于單一成分的硅烷膜，這種硅烷膜性能不穩(wěn)定，耐腐蝕性也較差，不利于后續(xù)涂裝進(jìn)行，并且在碳鋼表面運(yùn)用的較少。因此，對碳鋼表面硅烷處理工藝進(jìn)行系統(tǒng)探究，提高硅烷處理液的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)硅烷膜與碳鋼表面的強(qiáng)結(jié)合力，改善硅烷膜性能，就成為目前亟待解決的問題。<

2、br>　　本文以正硅酸四乙酯TEOS和硅烷偶聯(lián)劑KH560為主要原料，使其在一定的條件下水解縮聚成硅烷表面處理液，并對該工藝進(jìn)行優(yōu)化。通過考察水解時間、pH值等因素對硅烷水解程度、處理液穩(wěn)定性等的影響，并結(jié)合表面形貌、熱穩(wěn)定性等測試，得出性能優(yōu)良的處理液組成及工藝條件；并探討了加熱溫度、浸漬時間等對普通硅烷膜及摻有添加劑硅烷膜性能的影響，采用掃描電鏡、電化學(xué)測試等對其進(jìn)行物理化學(xué)性能表征，最后對其在有機(jī)涂層中的應(yīng)用作進(jìn)一步探索研究。

3、r>　　研究結(jié)果表明：當(dāng)水解溫度為50℃、pH值為3.5左右、TEOS/KH560比為1:2、異丙醇/Si比為12，反應(yīng)時間為7h，H2O/Si比為7時，硅烷處理液的穩(wěn)定性及耐腐蝕性等性能最優(yōu)；而當(dāng)浸漬次數(shù)為4，浸漬時間為2min，浸漬溫度為45℃，固化溫度為95℃，固化時間為40min時，所得碳鋼表面普通硅烷膜的附著力及耐腐蝕性等性能最佳；而摻入0.05％的稀土鑭和5％的成膜助劑時，硅烷膜的耐腐蝕性能提高10倍左右，而此時的成膜條件也