在涂装行业，涂装前的表面处理以磷化为主，硅烷化处理与传统磷化相比具有节能、环保和降低成本的优点。本文简述了硅烷化处理的特点、基本原理等。

一、硅烷的特点和基本原理

硅烷化处理是以有机硅烷为主要原料对金属或非金属材料进行表面处理的过程。

硅烷化处理与传统磷化相比具有以下多个优点：

（1）无有害重金属离子，不含磷，无需加温。

（2）硅烷处理过程不产生沉渣，处理时间短，控制简便。

（3）处理步骤少，可省去表调工序，槽液可重复使用。

（4）有效提高油漆粉末对基材的附着力，可共线处理铁板、镀锌板、铝板等多种基材。

硅烷的基本原理：

硅烷含有两种不同化学官能团，一端能与无机材料（如玻璃纤维、硅酸盐、金属及其氧化物）表面的羟基反应生成共价键；另一端能与树脂生成共价键，从而使两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四步反应模型：

（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-OH的低聚硅氧烷；

（3）低聚物中的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形成共价键连接，但在界面上硅烷的硅羟基与基材表面只有一个键合，剩下两个Si-OH或者与其他硅烷中的Si-OH缩合，或者游离状态。

  二、硅烷处理和磷化比较：

  1、处理条件方面的比较

由表可知：在使用温度方面，由于硅烷成膜过程为常温化学反应，因此在日常使用中槽液无需加热即可达到理想处理效果。

此方面与磷化处理比较，为应用企业节省了大量能源并减少燃料废气排放；

另一方面硅烷化反应中无沉淀反应，所以在日常处理中不产生沉渣，消除了前处理工序中的固体废物处理问题并有效地延长了槽液的倒槽周期；

此外，硅烷化处理对前处理工位设置进行了优化，省去传统表调及磷化后水洗工序。

通过此项优化，大大减轻了涂装企业的污水处理的压力。

  2、微观比较

 磷化膜主体组成（钢铁工件）：Fe5H2(PO4)4•4H2O,磷化膜厚度大，磷化温度高，处理时间长，膜孔隙较多，磷化晶粒呈颗粒状。

硅烷化处理为有机硅烷与金属反应形成共价键反应原理，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，金属表面已形成一层均匀膜层，该膜层较锌系磷化膜薄，较铁系磷化膜均匀性有很大提高此膜层即为硅烷膜。

  3、盐雾实验比较

  镀锌板目前因其本身具有较高耐腐蚀性能已被广大高质量家电及汽车企业所采用。

为检验硅烷化处理对于镀锌板的耐腐蚀性能以及附着力表现，设计试验对镀锌试片采用各种前处理工艺，并对其喷涂相同厚度的粉末涂料进行涂装，通过500小时盐雾试验对其进行附着力比较。

  根据GB/T10125-1997人造气氛腐蚀试验--盐雾试验对试验镀锌试片进行500小时中性盐雾试验。试片漆膜平均厚度为70±2μm。

  对镀锌板进行附着力比较试验，同样用划刀延划叉部位向边缘部位剥离，考察其可剥离宽度。

 通过试验结果可以看出，普通锌系磷化可剥离宽度最大，镀锌专用磷化可剥离宽度较普通锌系磷化小，硅烷化可剥离宽度几乎为零，附着力表现最佳。

  由此可得出结论，在镀锌板上运用硅烷化处理工艺后，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。