环保漆前表面处理工艺——硅烷前处理工艺，你了解多少？

环保漆前表面处理工艺——硅烷前处理工艺，你了解多少？

浙阳硅烷的预处理工艺在金属涂层的预处理中仍被广泛使用。与油漆涂层一起，我们确保汽车和家用电器等金属产品不会生锈和磨损 10 年或更长时间。锌基磷化膜的防腐性能非常好，但存在能耗高、污染严重、重金属有害、废水处理困难、管壁和管道易结渣等一系列问题。随着科学技术的不断进步和环保要求的不断提高，出现了一种更加环保的预涂表面处理工艺——硅烷预处理工艺1 硅烷预处理工艺的机理 硅烷是一种新型环保的预处理产品，适用于多种金属基材。在预处理过程中，硅烷处理溶液不混合铬和金属磷酸盐。不会产生酸性金属废物，从而减少了水消耗总量。如果设备允许，预处理段使用的所有水都可以重复使用。硅烷预处理的机理非常简单，例如，氨基硅烷预处理的反应是氨基硅烷与金属基材和涂层结合的反应。也就是说，硅烷是金属基材和有机涂层之间的桥梁（见图1）。硅烷的应用基础在于硅烷具有多种官能反应官能团。这些官能团有两种：一种是硅烷本身的官能团。其次，硅烷中的一些碳链被某些有机官能团取代。在预处理过程中。硅烷中的烷基可以被金属原子取代，并通过化学键与金属表面键合;另一方面，硅烷上的有机官能团可以与有机涂层交联。牢固粘合 [1L.

因此，硅烷通过化学键在无机基材和有机面漆之间形成坚固、永久的“桥梁”。2.硅烷预处理技术的应用是由于硅烷膜本身是高活性的自交联纳米膜层，因此产品的稳定性较差。通常，由于自身的缩聚，它会在大约 1 周到两个月的时间内失去活性。结果，失去了与金属的结合力，限制了硅烷的实际应用。目前，硅烷的水解和缩聚反应速率可以通过独特的高科技手段得到合理控制，市场上出现了储存稳定（储存期1年以上）、成膜稳定（罐液多年无法更换）、性能稳定、适用于多种金属表面的硅烷产品。硅烷是一种全水体系，不符合 VOC 标准。专门设计的水性添加剂。它可以在金属表面形成满足涂层要求的纳米膜层。硅烷处理膜层很薄（40-200nm），硅烷处理过程和前后清洗过程需要使用纯水来制备工作罐液，以保证硅烷处理过程的质量和有机涂层（如聚氨酯）的稳定性图1。2008年2月，某空调厂涂装车间用环保硅烷预处理代替了以前采用的磷酸盐处理。在此之前，对原有的磷化处理线进行了检查。因为整线设备状况良好。因此，只有设备被彻底清洁。为了防止罐壁和管路中的磷化渣对硅烷处理后工件的油漆附着力和盐雾性能产生不利影响，对原有设备未作任何改动。实际操作后，根据需要关闭仪表喷雾。

3、工艺流程及工艺参数 3.1工艺：原有磷化工艺：热水清洗、预脱脂、主要脱脂、水洗、1水洗、2面调、磷化、水洗、3水洗、4纯水喷涂、烘干、喷粉。硅烷处理工艺：热水清洗、预脱脂、主要脱脂、水洗、1次水洗、2次纯水喷洗、硅烷处理、水洗、3次水洗、4次纯水喷涂、烘干和喷粉。3.2 工艺参数控制温度：室温时间：2min硅烷处理面积：/kgpH：3.85.5 活化点：2.0-6.54 硅烷预处理工艺的优点 经过半年的试运行，涂层预处理线成功用硅烷预处理取代了原有的磷酸盐预处理工艺。与传统的磷化相比，新的硅烷预处理方法具有以下显著优势。4.1 综合成本降低 （1）不含有害重金属，不生产24F汽车技术和材料，AT&11周年，■一次回顾。产生有害酸和盐的废物减少了废水的排放量，降低了废水处理的成本。磷酸盐溶液中磷酸盐的含量约为一，锌、镍、锰的含量约为一。当后水洗达到溢流动态平衡时，废水中含有磷酸盐、锌、镍、锰约1种，废水处理费用约8元、t。硅烷不含磷、锌、镍和锰。硅含量约为40x10，锆含量约为40x10。

当后水洗达到溢流动态平衡时，废水中含硅量为4x10，含硅量为，废水处理成本每吨不到1元。以国内一条年生产能力350万米的常规空调处理线为例，每平方米产生废水约2L。全年处理约7O0ot废水。磷化废水处理费用比硅烷每年多4.9万元。涂装废水车间硅烷预处理工艺前后废水处理所用化学品消耗量的变化情况见表1。其中。硫酸消费量的变化主要是由于脱脂剂消费量的减少。（2）硅烷处理可在室温下进行。无需加热;基本无炉渣。无需除渣和相应的化学品。无需清洁热交换器和相应的化学品。无除渣、无化学物排放。因此，工作量大大减少。磷酸盐的使用温度为35.C 计算。磷化法的热能消耗量约为50元，km2，而硅烷的热能消耗量（仅在冬季~=J15°C以上）约为10元，km，磷化法的热能消耗量为350万m2/年，比硅烷高出14万元。（3）节约电能。硅烷不需要表调化步骤。按仪表调整喷淋泵4kW，h（每天工作20h），一年350天，电价1元，kW·h。该表每年可节省28000元。（4）综合成本对比见表2。（5）降低维护成本。磷化液需要每2-3个月输送到储罐进行一次沉淀和除渣;每3-6个月对罐体进行一次浇注，并用化学方法清除罐壁和管道中的磷酸盐残留物;喷嘴应每周拆卸并用化学品清洁一次;换热器需要每2-4周进行一次化学清洗，否则会影响磷化处理。

改用硅烷处理后，上述维护工作被取消。 4.2 浴槽的控制更方便。减少现场投料和检测的工作量，磷化需要脱脂、步骤、表面调整、每周更换罐体，以及需要检测P值和电导率;磷酸盐罐需要检测游离酸、总酸、促进剂含量、氟硅酸含量、锌、镍和锰离子含量。硅烷处理仅由脱脂和硅烷处理两个步骤组成，硅烷罐只需检查表面和磷酸盐 3 化工产品名称 磷化学工艺 硅烷处理 节约氯化钙 5OO 3 飞溅一 Og 鲳鱼氯化物 55O 2 0 硫酸 300 Q p 【废水处理 J l 8.5 I D X 比较项目 磷化工艺 硅烷工艺 节约， % 废水处理 O.7 热力 l .S i （ Tone） 2， Ø 测量 pH 值、电导率和活化点。4.3 5 0 0 h粉末喷涂后耐盐雾性和漆膜附着力的试验结果 中性盐雾试验结果见图2.漆膜附着力试验结果见图3。5 结论 经过半年的实际运行，硅烷膜层性能通过了工厂内部测试，与磷酸盐处理相比，综合成本大大降低，解决了磷、锌、镍等离子的污染问题。

实践证明，与磷化工艺相比，硅烷预处理具有许多优点，是涂料预处理发展的必然趋势。参考文献： [1] J ou rna l of O rg a no meta IIic C he mi s t ry 6 2 5（ 2 0 0 1 ） 2 0 8 .O rg a l A lko xys ila ne s in A que ous S n._ 三元锌磷化 自硅烷处理 b △ 口 R 3 莲花 2 1 O 500 he，盐雾 图 2 500 hq = 盐雾试验结果 圆硅烷处理 ● 三元锌磷化 C RS HD G EG AI 图3 C-100网格附着力测试结果 2008 No.11 T Art & AT8 l 25 5 4 4 3 32 2 1,0. uJ 山/ Sui