金屬離子對硅烷偶聯(lián)劑成膜性能影響的研究.pdf

1、金屬表面的硅烷化處理是一種新興的環(huán)保型處理工藝，對金屬表面防腐蝕性能有著獨特的優(yōu)越性。鋼鐵表面前處理現(xiàn)在通用的方法是磷化工藝，由于磷化工藝所產(chǎn)生的污水嚴重污染環(huán)境，用硅烷工藝代替磷化工藝是目前研究熱點之一。
　　本文選擇的硅烷偶聯(lián)劑是KH-560，它具有優(yōu)良的耐腐蝕性能、高模量、極好的化學穩(wěn)定性等優(yōu)點。選取四種不同價態(tài)金屬離子（Na+、Mg2+、Al3+和Zn2+）添加到KH-560的水解液中，利用FTIR、徠卡數(shù)字顯微鏡、電子探

2、針、鹽霧腐蝕試驗箱和電化學工作站測試儀器探究它們對在冷軋鐵板表面形成的硅烷膜的結構及耐腐蝕性能的影響。并利用鹽霧腐蝕試驗箱、附著力測試儀、漆膜沖擊器和彎折機測試儀器分別測試它們對在冷軋鐵板表面形成的硅烷/塑粉復合膜的耐腐蝕性能、附著力等級、抗沖擊強度和折彎等級的影響。其研究結果如下:
　　(1)由FTIR測試結果表明，與未加入金屬離子的硅烷膜相比，在硅烷溶液中，Zn2+和Mg2+的加入有利于硅烷膜中Si-O-Si和Si-O-Fe的

3、形成，Na+的加入對成鍵無明顯影響，而Al3+的加入不利于硅烷膜中Si-O-Si和Si-O-Fe的形成;由徠卡數(shù)字顯微鏡測試結果可知，隨著硅烷溶液中硅烷濃度的不斷增加，硅烷膜的厚度呈現(xiàn)先增加后穩(wěn)定的趨勢，而在硅烷溶液中金屬離子的加入對硅烷膜的厚度無明顯影響;由電子探針測試結果可知，金屬離子進入了形成的硅烷膜中，并且Zn2+、Mg2+和Al3+的加入促進了硅烷膜中Si-O的形成。
　　(2)由中性鹽霧試驗、極化曲線和電化學阻抗測試結

4、果可知，與未加入金屬離子的硅烷膜相比，在硅烷溶液中，Zn2+和Mg2+的加入能使形成的硅烷膜的耐腐蝕性能得到明顯的提高，而Al3+的加入?yún)s使硅烷膜的耐腐蝕性能減弱，Na+的加入對硅烷膜的耐腐蝕性能無明顯影響。同樣，由中性鹽霧試驗測試結果可知，與未加入金屬離子的硅烷/塑粉復合膜相比，在硅烷溶液中，Zn2+和Mg2+的加入能使形成的硅烷/塑粉復合膜的耐腐蝕性能得到明顯的提高，而Al3+的加入?yún)s使形成的硅烷/塑粉復合膜的耐腐蝕性能減弱，Na+