硅烷表面处理剂在车架涂装线应用的可行性分析.pdf

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1、彻戢匝用‘硅烷表面处理剂在车架涂装线应用的可行性分析摘要：随着环保、节能要求的提高，国内外诸多前处理药剂供应商均在致力于新型产品的研发和推广，硅烷预处理技术是最新发展方向之一，因其具有环保、节能、操作简便和成本低等磷化技术无法比拟的优点，目前已在家电涂装行业逐步取代磷化工艺，在汽车涂装行业的应用正处于开发试验过程中。本文对硅烷表面处理剂在不同材质金属表面上的成膜性能及其与阴极电泳漆的配套性进行了研究。关键词：硅烷表面处理剂车架涂装线应用中图分类号：TQ6391文献标识码：B■一汽解放汽车有限公司卡车厂姜婷娟李春平叶旭林张兴勃目前，与阴极电泳涂装配套使用最为广泛的、1硅烷表面处理

2、工艺的原理性能最稳定的前处理材料是锌系磷化材料，但锌系磷化工艺存在以下缺点：废水中含有污染环境的重金属硅烷表面处理剂是一种含硅基的有机／无机杂化离子；成膜效果对表调工艺的依赖程度大，增加了成物，基本分子式为R’(CH2)Si(OR)3。其中的本和管理难度废渣多；能耗大(磷化处理温度一般OR是可水解基团，R’是有机官能团。在用硅烷表面为35～55℃)：处理时间相对较长(3rain)，制约处理剂配制槽液时，自动发生如下的水解反应：了车架涂装节拍的提高，不利于产能的提升i日常管；Si(OR)3+H2O一；Si(OH)3+3ROH理工作复杂，如添加促进剂、及时清理磷化渣和清洗主要水解产

3、物为；Si(OH)。当生成足量的活性板式换热器等。相比之下，硅烷表面处理工艺的优点Si(OH)。基团后，就可以用于金属的表面处理。有：不含锌、镍、锰等重金属离子：沉渣少(比磷化硅烷表面处理工艺流程为：脱脂一水洗一硅烷减少约8O％)室温工作：可以达到与传统磷化相处理5～30S(浸)一空气中晾干，而磷化工艺的流同的技术要求；可以取代表面调整+磷化两道传统工程为：脱脂一水洗一表调(浸)60s一磷化(浸)序，因此占地面积少；适用于冷轧板、热轧板和铸件180s一空气晾干。金属表面超薄硅烷有机膜的形成等一系列金属材质。过程简介如下。38I汽车T艺与材料AT&M2011年第6期．枥糕匝胃a．

4、水解后的硅烷分子(Si(OH)。)通过SiOH步凝聚，在界面上生成超薄Si—O—Me硅烷有机膜基团与金属表面的MeOH基团(Me代表金属)形成(见图1b)。其平衡反应式为：SiOH(硅烷处理氢键而快速吸附于金属表面(见图1a)。液)+MeOH(金属表面)—Si—O—Me界面b．在晾干过程中，SiOH基团和MeOH基团进～(超薄硅烷有机膜)+H2O。一一H燕金属氧化物(a)氢键富集的界面(凝聚前)(b)形成si-0一Me共价键(凝聚后)图1金属表面硅烷有机膜的形成过程在浸入硅烷处理液前，金属表面需彻底清洗，以保证金属表面有良好的润湿性，因为任何残存的编号材质及表面状态数量／块杂质

5、都会影响硅烷分子的吸附质量。除了浸涂，硅烷溶液还可以喷涂或刷涂于金属表面。由于硅烷处理液中硅烷分子在金属表面的吸附过程极为迅速，且成膜过程主要是在晾干阶段，因此所需的前处理时间较磷化更短。2硅烷表面处理工艺应用的可行性试验(1)试验材料a．金属样件：热轧钢板、冷轧钢板、铸件。b．脱脂齐：FC—E2081B、FC—E2081A。C．表面调整剂：PL—X。d．硅烷表面处理剂：QXSlLAN9810／1硅烷处理剂、PSL一8011硅烷处理剂。e电泳漆：FrameCoat阴极电泳漆。(2)金属样件的准备金属样件的详细信息见表1。(4)试验方案(3)检测仪器和设备a．方案1(A1～A5样

6、件的处理流程)试验过程中使用的仪器和设备见表2。预脱脂(3rain)一脱脂(3min)一水洗1(12011年第6期汽车工艺与材料AT&M139枥料匝胃名称型号生产商职捌厚仪D舳．suNTc3+TAYL。R_HoN，盐雾箱曩。YWX~Q-O10无锡优联(a)方案2的硅烷膜min)一表调(1min)一磷化(3min)一水洗2(1min)一纯水洗(1min)一电泳(3min)一UF1(O．5min)UF2(0．5rain)一纯水洗(1min)一烘干(50min)一强冷(20min)。b．方案2(B1～B5样件的处理流程)预脱脂(3min)一脱脂(3min)一水洗1(1miFI)一硅烷

7、OXSlLAN981Oll处理(1min)一水洗2(1min)一纯水洗(1min)一电泳(3rain)(b)方案3的硅烷膜一UF1(0．5min)一UF2(0．5min)一纯水洗(1图2硅烷膜的外观min)一烘干(50min)一强冷(20min)。C．方案3(C1～C5样件的处理流程)预脱脂(3min)一脱脂(3rain)一水洗1(1工艺样件膜厚结合力耐盐雾性rain)一硅烷PSL一8011处理(1min)一水洗2(1编号／m／级／hmir1)一纯水洗(1mn)一电泳(3mIn)一UF1(0