硅烷膜工艺手艺 在铝型材概况 处置 的利用

一.媒介

金属型材以其优良 的经久 性，装潢 性和加工成型性的特点，普遍 利用 于建筑等各个行业。而铝型材因其加工机能 佳、质轻等特点，用量占金属型材的80%以上，特别 是粉末涂料涂装的铝型材，与阳极氧化/电泳涂装等处置 方式 比拟 力 ，出产 能耗较着 下降 ，涂层的一些机械机能 却年夜 幅提高，且色采 丰硕 ，更能知足 人们对多样化和个性化的寻求 。

为获得良好 的涂层和型材品质，须在涂装前对铝型材进行需要 的概况 预处置 。铝合金常采取 阳极氧化法和化学氧化法进行概况 处置 ，此中 化学氧化具有对铝材委靡 机能 影响小、工艺简单等长处 ，经常使用 作铝型材涂装的前处置 工艺。今朝 化学氧化主如果 铬酸盐法，尽人皆知 ，六价铬是致癌重金属，在欧盟的ROHS指令中对其含量有严酷 的划定 ，是以 寻觅 一种可以或许 替换 传统的铬化处置 的新材料具有积极深远的意义。

二.硅烷处置 手艺 成长 和工作道理

杭州五源公司概况 工程研究所于2003年起头 立项研发“节能环保涂装工程手艺 ”，此中 金属概况 硅烷处置 手艺 衍生出涂装前处置 材料、工艺装备和系列产物 ，为了增强 国际化合作，鞭策 这项新手艺 的市场化，五源公司2007年起头 与美国依科手艺 公司(ECOSil)进行合作，依科公司开创 人威姆传授 (Prof. Wim J.van Ooij)是世界上率先提出将硅烷处置 手艺 利用 于金属概况 处置 的，进行该项目研发工作已有20多年，具有 50多项专利，著有350多篇论文。并成功将硅烷手艺 利用 于汽车、金属成品 等概况 处置 行业，解决了金属概况 磷化处置 和六价铬钝化带来的情况 污染等问题，深受用户接待 。。经多年合作和尽力 ，五源公司开辟 出的涂装前处置 材料硅烷处置 产物 有：

PSi-1 (钢铁专用)

PSi-2 (有色金属专用)

PSi-3 (阴极电泳专用)

PSi-75（铝型材专用）

五源PSi-75硅烷处置 剂的工作液是由纳米陶瓷有机硅烷为主体，高份子 材料快速交联剂等助剂复合而成的。在洁净 的铝材概况 构成 一层纳米膜层，与传统的铬化处置 比拟 力 ，裸模的耐侵蚀 性响应 要差些，可是 转化膜较慎密 ，在喷涂后，漆膜的整体 机能 与铬化没有不同 。其反映 道理 以下 ：

硅烷的根基 布局 为：R'(CH2)nSi(OR)3。此中 -OR是可水解基团，R'是有机官能团。

硅烷在水溶液中的水解均衡 反映 式可简单暗示 为：

水解后的硅烷经由过程 其SiOH基团与金属概况 的MeOH基团(Me暗示 铝，铁等金属)构成 氢键而快速吸附于金属概况 。

一方面硅烷在金属界面上构成 Si-O-Me共价键。硅烷与金属之间的连系 是很是 安稳 的；另外一 方面，残剩 的硅烷份子 经由过程 SiOH基团之间的缩聚反映 构成 Si-O-Si键：

从而在金属概况 构成 具有三维网状布局 的硅烷膜，见图1：

图1：金属概况 硅烷成膜进程

三. 硅烷手艺 在铝型材上的利用 与机能 测试

3.1 铝型材硅烷手艺 利用 工艺

我公司研制的硅烷处置 剂PSi-75在铝型材利用 的工艺流程别离 以下 ：

⑴酸性清洗→水洗→水洗→PSi-75硅烷处置 →水洗→水洗→烘干→涂装；

⑵碱性清洗→水洗→水洗→酸出光→水洗→水洗→PSi-75硅烷处置 →水洗→水洗→烘干→涂装。

按照 铝材概况 状况 选择分歧 的清洗方案，一般地，选用酸性清洗工艺可节流 出产 处置 时候 。五源公司研产生 产的酸脱脂剂，合适 喷淋与浸渍两种处置 方式，且清洗进程 中可到达 每分钟1.2g/m2的刻蚀量结果 ，与我司PSi-75硅烷处置 剂配套使用，完万能 到达 尺度 流程（即流程2）处置 铝材的涂装机能 。且PSi-75硅烷处置 剂能在铝合金概况 构成 浅黄灰色透明膜，解决了无铬处置 在现实 利用 中因不改变铝材外不雅 难以辨识这一困难 。

3.2 铝型材硅烷手艺 利用 参数及操作条件

* 可用工业自来水直接配槽（电导率

* 合用 于浸渍或喷淋

3.3 机能 测试

1）裸膜96小时中性盐雾测试

2) 铝材硅烷处置 后喷涂机能 测试的成果 见表1。

表1：PSi-75处置 铝型材喷涂后机能 测试成果

四．利用 效益及本钱 方面阐发 比力

在表2中，比力 了铝材硅烷处置 工艺和传统铬化处置 的使用情况。

表2：硅烷与铬化使用比力

综合各项出产 利用 工艺现实 情况，利用 五源硅烷处置 工艺，其手艺 优势有：

1)硅烷工艺处置 可用于多种金属共线前处置 ，如：铝及铝合金、镁及镁合金、镀锌件及铁件；

2)合用 于喷淋及浸渍工艺；

3)硅烷处置 槽液监控简单，使用便捷；

4)硅烷处置 铝件概况 呈黄灰色，肉眼便可 辨识；

5)硅烷膜耐水洗，硅烷处置 后可水洗，涂装质量更有保障；

6)原有铬化线可直接切换，无需增添 纯水装备 ；

7)硅烷处置 材料不含重金属等有害物资 ，乃至 可达标直排，是绿色环保型产物 。

铝材硅烷处置 工艺与铬化工艺比力 ，硅烷处置 工艺操作简单，且在包管 涂装质量的条件 下，无铬处置 手艺 的综合本钱 与铬化工艺相当，主要 的是，在污水处置 上解决了铝工业固体烧毁 物减量化和无害化的底子 问题，杜绝了有毒铬化物对情况 的风险 ，完全 消弭 原六价铬钝化工艺对周边大众 身体健康的要挟 ，带动了行业的手艺 前进 ，鞭策 了行业实现洁净 化出产 ，对财产 的带动和晋升 作器具 有主要 的计谋 意义。

四. 结论

本文介绍了易辨识耐水洗硅烷膜处置 铝型材的感化 道理 ，绿色环保的硅烷处置 手艺 可在铝概况 构成 一层厚度为纳米级转化膜，与有机涂层匹配，可作为替换 传统的六价铬或三价铬钝化处置 工艺。经由过程 铝型材实验 ，成果 表白 ：硅烷处置 手艺 具有节能环保、反映 时候 快、涂漆附出力 、耐蚀性、机械机能 优胜 的特点。该工艺合用 于现有的铬化出产 线及装备 ，铝材概况 经处置 构成 一层有色易辨识的有机硅烷膜层，各项机能 指标完全到达 手艺 要求，可作为替换 现有铬钝化工艺。而且 该硅烷产物 可以用自来水稀释使用，硅烷膜可用自来水漂洗，处置 质量更不变 靠得住 ，利用 在铝型材的涂装前处置 出产 中，是一项节能、环保的铝材前处置 手艺 。

因为 情况 庇护 的需要，替换 剧毒的六价铬处置 已经是 不成 摆荡 的手艺 标的目的 。近十年来，无铬化学转化代替 铬化获得 飞速成长 ，在实践中，钛锆为基的无铬系统 逐步 获得 工业的推行 应用 ，可是 钛锆系无铬处置 剂不但 处置 工件概况 无色且需要增添 纯水装备 ，给工业化出产 带来一系列坚苦 。PSi-75型硅烷处置 剂可用于自来水系统 ，且硅烷耐水洗，处置 后经水洗可避免槽液过早老化，而且 在概况 构成 有色易辩识的纳米级膜层，可以更好的知足 出产 线使用工艺的需求。跟着 硅烷手艺 的不竭 更新，硅烷产物 能更好地合适 市场的现实 需要，也将给传统的铬化概况 处置 手艺 带来重年夜 变化 ，缔造 更年夜 的社会和经济效益。