研发背景
涂装前磷化处理的铬钝化工艺作为一种主要的金属防腐技术，广泛应用于不同的工业领域，如汽车、飞机和船舶工业等。然而磷化含锌、锰、镍等重金属离子并含有大量的磷，铬钝化处理本身含有危害较大的铬，都已不能适应国家对涂装行业的环保要求。磷、铬化合物的替代物或称“绿色防腐剂”的研究开发正方兴未艾。金属表面硅烷化处理技术便是其中最具潜力的一种。总体来说，以有机硅烷为主的金属表面防锈技术具有工艺过程简单、无毒性、无污染、适用广泛等优点。经硅烷处理过的金属表面的防腐性优异，对有机涂层的附着力良好。

应用范围
金属表面硅烷处理技术具有节能常温处理、环保无污染无重金属离子等毒害物质等特点，可以广泛应用在金属制品涂装前处理及防锈领域中。

技术路线及原理
金属表面硅烷处理机理

  硅烷含有2 种不同的化学官能团，一端能与无机材料如玻璃纤维、硅酸盐、金属及其氧化物表面的羟基反应，另一端能与树脂生成共价键，从而使2 种性质差别很大的材料结合起来，

起到提高复合材料性能的作用。硅烷化处理可描述为4 步反应模型：(1)与硅相连的3 个Si-OR 基水解成Si-OH；(2)Si-OH 之间脱水缩合成含Si-O的低聚硅氧烷；(3)低聚物中Si-OH 与基材表面上的OH 形成氢键；(4)加热固化过程中伴随脱水反应而与基材以共价键连接。为缩短处理剂现场使用所需的熟化时间，硅烷处理剂在使用前需进行一定浓度的预水解。

技术特色
硅烷处理在工位数量、处理条件、使用成本以及与漆膜附着力性能方面优势明显，并且在环保方面更符合国家对涂装生产企业的要求。 （1）微观形貌 传统磷化磷化膜厚度大、孔隙较多，晶粒呈颗粒状，磷化温度高，处理时间长，磷化晶粒呈树枝状、针状，孔隙较多。硅烷化处理为有机硅烷与金属反应形成共价键，硅烷本身状态不发生改变，因此在成膜后，金属表面无明显膜层物质生成。通过电镜放大观察，金属表面形成了一层均匀的硅烷膜，该膜层较锌系磷化膜薄，其均匀性较铁系磷化膜有很大地提高。 （2）盐水浸泡试验 通过试验可以发现传统锌系磷化和硅烷化处理所得膜层与漆膜的附着力相当，均明显优于铁系磷化。 （3）盐雾试验 通过试验可以发现硅烷化处理可显著提高镀锌板与漆膜间的附着力，提高镀锌涂装产品的质量。 （4）附着力测试 通过测试后发现应用硅烷化处理，可以显著提高基材与漆膜间的附着力，提高涂装产品的质量。

经济效益分析
经硅烷处理的金属表面具有优异的防腐性能，并且对常用有机涂层有良好的附着力，其效果与铬钝化工艺相当，可应用于钢铁、有色金属的喷漆、粉末涂装、电泳涂装的前处理中。