硅烷前處理技術(shù)完全可以替代磷化前處理技術(shù)，以適應(yīng)節(jié)能和環(huán)保的雙重要求。但硅烷處理技術(shù)的進(jìn)一步推廣還有很多工作要做，相信在不久的將來，硅烷技術(shù)一定會和磷化技術(shù)一樣成熟地應(yīng)用于汽車涂裝領(lǐng)域。

1概述

文章介紹了一種有機(jī)硅烷鈍化液，它可以用于陰極電泳的前處理。對鈍化膜的耐堿性及電泳后漆膜的附著力、耐沖擊、耐腐蝕等性能進(jìn)行測試，并與使用傳統(tǒng)磷化液前處理的電泳工藝進(jìn)行比較。結(jié)果表明：經(jīng)有機(jī)硅烷前處理后的陰極電泳漆膜的性能符合相關(guān)行業(yè)要求，證明有機(jī)硅烷處理和陰極電泳漆完全配套，可以在汽車及相關(guān)行業(yè)中推廣應(yīng)用。

硅烷化處理是以有機(jī)硅烷為主要原料對金屬材料進(jìn)行表面處理的過程，與傳統(tǒng)磷化處理相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：①硅烷化處理無有害重金屬離子；不含磷；不需要加溫；②硅烷處理不會產(chǎn)生沉渣，處理時間短，控制簡便；③硅烷化處理步驟少，不用表調(diào)工序，槽液可重復(fù)使用；④有效提高涂料對基材的附著力；⑤可共線處理鐵板、鍍鋅板、鋁板等多種基材。

目前，家電行業(yè)噴漆或噴粉前處理多采用磷化以及鉻鈍化處理，但這兩種方法均存在較大的缺陷，對于環(huán)保方面來說：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(yán)重毒性的鉻，因此這兩種方法不能適應(yīng)國家對于涂裝行業(yè)的環(huán)保要求。同時在使用成本方面：磷化處理過程中會產(chǎn)生磷化渣，需要安裝配套的除渣裝置，并且磷化需要30～50℃下進(jìn)行，因此還需要對磷化槽進(jìn)行加熱；并且磷化及鉻鈍化后需要大量的水對工件進(jìn)行漂洗。

以上兩種方法在環(huán)保性及使用成本方面存在缺陷，因此一種新型的，環(huán)保、節(jié)能、低排放、低使用成本的前處理技術(shù)就因此而誕生了——那就是硅烷化處理技術(shù)。

2“硅烷+電泳”與“磷化+電泳”配套性能的對比

2.1底材、薄膜干燥方式和前處理品種對電泳漆膜厚的影響

在底材和電泳漆都一樣的條件下，使用A前處理產(chǎn)品時，前處理薄膜的干燥方式對電泳漆膜厚基本無影響。使用B、C前處理產(chǎn)品時，在CRS底材上，前處理后對薄膜進(jìn)行預(yù)烘干再電泳的話，其電泳漆漆膜厚度比前處理后直接電泳的漆膜厚度要低10um左右。由于B、C前處理產(chǎn)品為硅烷鋯鹽復(fù)合型，加熱烘干有助于SiOH基團(tuán)之間的縮聚反應(yīng)，故有利于SiO-Si三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成，從理論上分析，Si-O-Si三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的硅烷膜使膜層電阻增大，同時也將導(dǎo)致電泳膜厚的降低。在Al板上，B前處理產(chǎn)品的薄膜干燥方式對電泳漆膜厚基本無影響，而C前處理產(chǎn)品的薄膜干燥方式隨配套電泳漆的不同而膜厚有所變化，配套普通電泳漆時，電泳漆膜厚不隨薄膜干燥方式的變化而變化，配套高泳透力電泳漆時，電泳膜厚的變化情況與CRS底材相似。

2.2底材對耐腐蝕性能的影響

鋁材的耐中性鹽霧試驗(yàn)均能達(dá)到“1000h，單側(cè)小于2mm”的要求，說明3個品種的無磷轉(zhuǎn)化前處理產(chǎn)品在鋁材上使用時性能均穩(wěn)定良好。GA板在循環(huán)腐蝕試驗(yàn)達(dá)到200h便出現(xiàn)紅銹，600h沿叉起泡寬度達(dá)到2mm；GI板在循環(huán)腐蝕試驗(yàn)達(dá)到200h時沿叉起泡寬度便達(dá)到2mm，但一直到600h時才開始出現(xiàn)紅銹。可見，3種無磷轉(zhuǎn)化前處理產(chǎn)品在同一種鍍鋅板上使用時，其耐腐蝕性能無明顯差異。在CRS板上使用不同的無磷轉(zhuǎn)化前處理產(chǎn)品時，其耐腐蝕性能差異明顯，其中僅A前處理的冷軋板CRS能達(dá)到1000h沿叉單側(cè)擴(kuò)蝕小于等于2mm的要求。

2.3薄膜干燥方式對耐腐蝕性能的影響

薄膜干燥方式對Al板的耐腐蝕性能基本無影響。但在CRS板上，電泳漆相同的條件下，使用A或C前處理產(chǎn)品時，薄膜的干燥方式對電泳后的耐鹽霧性能無影響，而使用B前處理產(chǎn)品時，薄膜的干燥方式對其耐腐蝕性能有影響，薄膜未烘干時，電泳后其耐腐蝕性能優(yōu)于進(jìn)行了預(yù)烘干的。

2.4無磷轉(zhuǎn)化前處理與電泳漆配套的泳透力

在CRS底材上，A無磷轉(zhuǎn)化前處理與電泳漆配套時各方面性能優(yōu)于B、C無磷轉(zhuǎn)化前處理，故在此以A前處理和某超高泳透力電泳漆為試驗(yàn)對象，進(jìn)行泳透力試驗(yàn)，并與磷化前處理進(jìn)行比較。

無磷轉(zhuǎn)化前處理與電泳漆配套的泳透力均低于磷化前處理與電泳漆配套的泳透力。據(jù)以往試驗(yàn)結(jié)果，已知磷化前處理與普通電泳漆配套時，內(nèi)板漆膜高度可達(dá)到20cm（福特盒法），由此可知，無磷轉(zhuǎn)化前處理與超高泳透力電泳漆配套的泳透力僅和磷化前處理與普通電泳漆配套的泳透力相當(dāng)。

3結(jié)束語

為了更加直觀、準(zhǔn)確地對“硅烷+電泳”與“磷化+電泳”的配套性能進(jìn)行對比，制定了一種特殊的試驗(yàn)方案，即在同一塊試驗(yàn)樣板上采用兩種化學(xué)處理方式一側(cè)用硅烷處理，另一側(cè)用磷化處理，然后整體進(jìn)行電泳。這樣能夠在樣板兩側(cè)同一高度上獲得完全相同的電泳條件，從而排除其他因素的干擾。試驗(yàn)結(jié)果表明，“硅烷+電泳”的機(jī)械性能優(yōu)于“磷化+電泳”，而“磷化+電泳”的耐蝕性略勝一籌，因此，“硅烷+電泳”基本可以替代“磷化+電泳”；硅烷膜層對底材缺欠的遮蓋能力不如磷化膜，雖然兩者相差不多，但對于有較高外觀要求的涂層仍需進(jìn)行硅烷和油漆的配套性試驗(yàn)。