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金屬表面硅烷化處理在家電行業中的應用

針對家電行業目前涂裝前處理行業所廣泛采用的磷化及鉻鈍化處理存在的缺陷,提出一種節能環保型涂裝前處理新技術。該技術具有無有害重金屬離子,不含磷,無需加溫,無渣,處理時間短,控制簡便,可共線處理鐵板、鍍鋅板、鋁板多種基材等優點。同時將硅烷處理與傳統處理在工位布置、工藝條件、使用成本以及性能等方面進行比較。

     家電行業目前噴漆或噴粉前處理根據板材不同多采用磷化以及鉻鈍化處理。但以上兩種處理方法均存在較大缺陷。在環保方面:磷化含鋅、錳、鎳等重金屬離子并且含有大量的磷,鉻鈍化處理本身就含有嚴重毒性的鉻,已不能適應國家對于涂裝行業的環保要求。在使用成本方面:磷化處理過程中會產生大量磷化渣,需要一套除渣裝置與之配套。并且磷化使用溫度大多為30-50℃,因此還需要輔助加熱設備及熱源對磷化槽進行加熱。同時磷化及鉻鈍化后需要大量溢流水對工件進行漂洗。由于在環保性及使用成本方面存在缺陷,一種新型的環保、節能、低排放、低使用成本的噴漆前處理技術成為國內外廣大業內技術人員研究的重點。

    硅烷化處理是以有機硅烷為主要原料對金屬或非金屬材料進行表面處理的過程。硅烷化處理與傳統磷化相比具有以下多個優點:無有害重金屬離子,不含磷,無需加溫。硅烷處理過程不產生沉渣,處理時間短,控制簡便。處理步驟少,可省去表調工序,槽液可重復使用。有效提高油漆對基材的附著力??晒簿€處理鐵板、鍍鋅板、鋁板等多種基材。

基本原理

    硅烷含有兩種不同化學官能團,一端能與無機材料(如玻璃纖維、硅酸鹽、金屬及其氧化物)表面的羥基反應生成共價鍵;另一端能與樹脂生成共價鍵,從而使兩種性質差別很大的材料結合起來,起到提高復合材料性能的作用。硅烷化處理可描述為四步反應模型:(1)與硅相連的3個Si-OR基水解成Si-OH;(2)Si-OH之間脫水縮合成含Si-OH的低聚硅氧烷;(3)低聚物中的Si-OH與基材表面上的OH形成氫鍵;(4)加熱固化過程中伴隨脫水反應而與基材形成共價鍵連接。

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