硅烷处理剂与陶化剂的对比

硅烷处理剂与陶化剂的对比陶化剂长宇CSF-801陶化剂是以硅烷、锆盐及硅烷锆盐复合为基础的低能耗、高性能的新型环保产品，加入特殊的成膜助剂后能在钢铁、锌板、铝材表面进行化学处理，生成一种杂合难溶纳米级陶瓷转化膜。

陶瓷转化膜具有优良的耐腐蚀性，抗冲击力，能提高涂料的附着力。

转化膜生成过程中无需加热，槽液中也无渣产生。

CSF-801陶化剂中不含磷、锌、钙、镍、锰、铬等元素，不含硝酸盐和亚硝酸盐等致癌物质，其废液经简单中和处理后即可排放。

1、陶化：即纳米陶瓷复合转化剂1.1、陶化的厚度30—80纳米。

1.2、陶化液同金属表面所结合的产物称为陶化膜。

1.3、陶化即有硅烷技术、锆盐技术及硅烷锆盐复合技术。

1.4、消耗量低、稳定性好、技术标准超过三价铬和六价铬；国家对铬的排放标准为万分之0.05；镐盐是极难溶于水、极难溶于酸的物质；硅丸是有机物，且对工艺要求较高，只能用去离子水，所以硅丸稳定性极差，且有渣。

2、陶化的主要成分2.1、锆盐2.2、硅烷3、陶化的特点3.1、生产过程中不能带有酸性物质。

3.2、EDT检测（即陶化碘检测）。

3.3、PH检测法PH=5。

3.4、陶化的最佳值5左右。

4、陶化与磷化的工艺区别4.1、陶化可以绝对常温。

4.2、陶化工艺中取消了表调。

4.3、渣量微渣，对设备损伤小，可延长设备寿命。

4.4、磷化的PH值=2—3 陶化的PH值=5。

4.5、陶化可回流水流，循环使用，可节约能源30%左右。

4.6、操作中只需测试PH值和陶化点：4.5—5之间。

5、陶化与磷化的效果区别5.1、磷化后工件表面有一层粉尘，而陶化之后不会有粉尘现象出现。

5.2、磷化附着力一般是1—2级，陶化液附着力为0级。

5.3、陶化耐蚀性优越于磷化。

5.4、磷化是堆积在工件表面，陶化是通过转化并结合在金属表面，陶化中性盐雾试验240小时。

5.5、涂层更薄，成本更低、抗冲击力更好。

5.6、陶化不含磷、硝酸盐、亚硝酸盐。

5.7、磷化颜色为：灰白、灰。

电泳硅烷陶化点
电泳硅烷陶化点是一种新型的化合物，它对于改善各种材料的性
能具有显著的效果。

电泳硅烷陶化点通过化学反应将硅烷陶化剂陶化
到基材表面，可有效提高基材的附着力和耐久性，同时也能改善其耐
腐蚀性、耐高温性和表面润湿性等特性。

首先，电泳硅烷陶化点具有优异的附着力。

与传统的涂层技术相比，电泳硅烷陶化点可以直接将硅烷陶化剂化学反应陶化到基材表面，从而形成一层紧密的、无缝的化学键结构，这种紧密的结构可以大幅
度提高涂层的附着力，使涂层更加耐用。

其次，电泳硅烷陶化点具有良好的耐腐蚀性能。

硅烷陶化剂能够
在基材表面形成致密的硅氧化物层，无论是在水中还是在酸性、碱性
介质中，都具有优异的稳定性。

因此，在涂层表面形成的硅氧化物层
也能够有效防止氧化、腐蚀和酸碱侵蚀等现象的发生，从而保护基材
的完整性和稳定性。

此外，电泳硅烷陶化点也具有一定的耐高温性能。

硅氧化物层在
高温下也可以保持完整和稳定，对于高温环境下的使用更加耐受。

同
时，硅氧化物层也可以通过改变硅烷陶化剂的种类和加工条件来优化其硬度和耐磨性，从而满足不同材料在高温环境下的使用要求。

最后，值得一提的是，电泳硅烷陶化点还能够改善涂层表面的润湿性。

它可以改变基材表面的微观形貌和表面能量，从而使其具有更好的亲水性和润湿性，提高涂层和基材之间的结合力和摩擦力，从而使涂层也具有更好的透气性和防水性。

总的来说，电泳硅烷陶化点是一种应用广泛的新型涂层技术，它可以提高材料的机械性能、化学稳定性和环境适应性，为各种工业领域的应用提供了更优质、更可靠的选择。

金属表面处理环保新技术——硅烷化处理硅烷化处理是以有机硅烷水溶液为主要成分对金属或非金属材料进行表面处理的过程。

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、施工工艺等。

[关键词] 硅烷；表面处理；磷化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：无有害重金属离子，不含磷，无需加温。

硅烷处理过程不产生沉渣，处理时间短，控制简便。

处理步骤少，可省去表调工序，槽液可重复使用。

有效提高油漆对基材的附着力。

可共线处理铁板、镀锌板、铝板等多种基材0 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。

为缩短处理剂现场使用所需熟化时间，硅烷处理剂在使用之前第一步是进行一定浓度的预水解。

①水解反应：在水解过程中，避免不了在硅烷间会发生缩合反应，生成低聚硅氧烷。

低聚硅氧烷过少，硅烷处理剂现场的熟化时间延长，影响生产效率；低聚硅氧烷过多，则使处理剂浑浊甚至沉淀，降低处理剂稳定性及影响处理质量。

②缩合反应：成膜反应是影响硅烷化质量的关键步骤，成膜反应进行的好坏直接影响涂膜耐蚀性及对漆膜的附着力。

因此，对于处理剂的PH值等参数控制显的尤为重要。

并且对于硅烷化前的工件表面状态提出了更高的要求：1、除油完全；2、进入硅烷槽的工件不能带有金属碎屑或其他杂质；3、硅烷化前处理最好采用去离子水。

耀岩化学无磷系列产品给您优异的品质
多年来，在金属表面前处理工艺中，磷酸盐处理一直是作为钢铁表面前处理的标准处理工艺流程，它有着优良的性能和非常好的适应性，并且工艺成熟。

但近年来，随着国家对环境保护、健康安全的意识越来越强，很多工厂在使用原先磷酸盐产品时，面临着来自环境、健康、安全方面的压力。

在表面处理领域，耀岩化学一直致力于无磷、无铬环保技术的开发和应用，采用锆盐与复合硅烷聚合物等新材料的组合，在金属表面生成一层具有三维网状结构的纳米级功能性有机/无机复合膜，成功替代传统磷化工艺，最大限度的提高了涂层与基体的附着力，为客户提供全新的节能、环保的表面处理，能满足您最苛刻的质量目标，同时完全消除了磷和重金属，从而大幅降低了健康、安全和环境方面的危险。

磷酸盐处理与纳米陶化处理的膜厚比较（膜厚图）
纳米陶化/硅烷处理具有更简单的处理工艺流程
喷淋处理工艺
脱脂水洗纯水洗无磷转化纯水洗浸泡处理工艺
脱脂水洗纯水洗无磷转化纯水洗
纳米陶化/硅烷处理的优势
①无磷①常温处理
②无COD/BOD—无有机物②简单的工艺控制
③无重金属③适合多金属处理
④无危险物质④减少废水、废渣量产出
传统的锌系磷化与纳米陶化/硅烷处理的比较
锌系磷化硅烷处理
工位数量8 5-6
能耗槽液加热高低
能耗—泵高低
过滤装置等等有无
磷化渣排放有无
传统磷化前的表调槽有无
人工或化学清洗槽体，管道和喷嘴等经常偶尔
水/纯水消耗高低
含重金属的废水处理（例如，镍）需要不需要
反应时间 1.5-3分钟20-120秒。

传统磷化前处理与新型硅烷陶化前处理技术对比分析刘卫;常俊桃;宋冰【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2024()5【摘要】传统的磷化处理虽然与阴极电泳相配合能够提供优异的涂装效果,但其包含的重金属离子和磷酸盐等有害物质,以及高温工艺和废水废渣处理的复杂性与高昂成本,因此,需要寻找一种更为环保和经济高效的前处理技术。

研究通过对比实验方法,详细分析了硅烷陶化技术与传统磷化技术的性能差异。

实验结果表明,基于硅烷和锆盐的新型环保硅烷陶化前处理技术,不仅在工艺温度和废水处理方面具有显著优势,而且能够显著降低环保成本。

此外,该技术制备的漆膜在化学性能和机械性能方面均表现出优越的效果。

具体来说,硅烷陶化技术形成的转化膜均匀细致,有效增强了后续涂层的附着力,并展现了出色的化学稳定性,包括优异的耐腐蚀性。

机械性能测试也表明,经过硅烷陶化处理的样品具有更强的耐磨性和抗冲击能力。

与传统的磷化处理相比,硅烷陶化技术所制备的转化膜在多项性能指标上均获得了显著提升。

综上所述,硅烷陶化技术作为一种环保且高效的前处理技术,具有广阔的应用前景,并有望在未来工业生产中成为替代传统磷化技术的优选方案。

【总页数】4页(P140-143)【作者】刘卫;常俊桃;宋冰【作者单位】柳州五菱新能源汽车有限公司【正文语种】中文【中图分类】TG142【相关文献】1.涂装前处理中典型磷化除渣方法与新型前处理成膜工艺2.金属表面涂装前处理硅烷化技术3.硅烷化前处理技术在汽车涂装中的应用4.浅析涂装前处理线硅烷工艺切换磷化工艺5.冷轧板磷化和硅烷前处理工艺及形貌对比分析因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

硅烷处理序言引进国外最新转化膜技术，结合本研发中心的“水溶共聚结晶技术”，开发出的“硅烷处理剂”，可取代磷化产品，用于涂装前处理，本剂形成的转化膜是一种较为致密的均匀的微孔隙的微纳米结晶三维立体网型交联封闭膜，该膜厚度约为0.5µm，可提高涂装附着力“硅烷处理剂”是本科研中心“金五规划”的重点培育项目，详情见本说明书。

科学场合1、要求取代磷化，且要求环保的场合，可以使用本品有效取代；2、要求取代磷化，且要求杜绝酸性腐蚀的场合，可以使用本品有效取代；3、适用于碳钢、碳钢类合金钢、铸铁等黑色金属的涂装前处理、防锈；4、使用传统的水性防锈剂，影响附着力的场合，可使用本品有效替代；5、对于要求水性防锈后，后期配套喷漆、喷粉、喷塑、电泳涂装，增加附着力的场合。

选用本品为最佳选择；科学属性●无锈蚀现象。

在连续施工场合的工艺线上，不会出现腐蚀或返锈的现象；●无附着力缺陷。

与漆膜涂层具有极佳的附着力，克服了传统水性防锈剂影响附着力的缺点；涂装附着能力优于铁系磷化液，等同于锌系磷化的附着力。

●无磷、无铬、无亚硝酸盐、无镍、无铜、无氟、无锌、无锰、无重金属离子污染。

减轻了水处理负担，对操作工人及环境更友好；●无酸性腐蚀。

不含磷酸、硝酸、氢氟酸及有机酸。

本品呈中性范围，克服了传统磷化液的酸蚀性。

不会腐蚀金属，不会腐蚀人体；●无强氧化性。

杜绝了亚硝酸钠、六价铬等传统钝化防锈剂对人体的危害；●无繁琐的工艺程序。

直接浸泡、喷淋、涂刷均可。

施工后无需水洗，直接晾干、风干或烘干即可；●无色变现象。

可以杜绝传统磷化处理后，金属表面色变的现象。

传统磷化液，磷化后，表面出现灰色、黑色、蓝紫色、彩色等显色现象，使金属失去原色。

本剂处理后的金属表面呈原色，不影响金属的质感和色泽。

●无需表调。

只要工件表面洁净即可。

●无需经常添加促进剂。

体系性能稳定，不需额外添加其它助剂。

●无沉渣，无需经常维护。

本品长期使用不会出现大量沉渣。

●无需加热，低能耗。

硅烷陶化剂的使用方法及工艺流程介绍硅烷陶化剂是一种常用的表面处理剂，适用于陶瓷、玻璃等材料的表面处理，以提高其陶化效果和性能。

本文将介绍硅烷陶化剂的使用方法及工艺流程。

使用方法1.准备工作–硅烷陶化剂：根据陶化剂的种类和使用要求，选择适当的硅烷陶化剂。

–表面处理材料：如陶瓷、玻璃等材料，清洁并确保表面干净。

–配套设备：包括喷雾器、刷子、擦拭布等。

根据具体需求选择合适的设备。

2.表面预处理–清洁表面：使用清洁剂和擦拭布清洁表面，去除灰尘、油脂等杂质。

–干燥表面：确保表面彻底干燥，以免影响陶化剂的吸附性能。

3.应用硅烷陶化剂–喷涂法：将硅烷陶化剂倒入喷雾器中，均匀喷洒在表面上。

注意不要过度喷雾，以免造成浪费。

–刷涂法：将合适的硅烷陶化剂倒入容器中，使用刷子均匀刷涂在表面上，确保陶化剂均匀覆盖整个表面。

–浸泡法：将表面处理材料浸泡在硅烷陶化剂溶液中，时间取决于具体硅烷陶化剂的要求。

4.反应和固化–根据硅烷陶化剂的要求，让表面处理材料在适当的温度下反应和固化。

通常需要一定的时间进行反应和固化，以确保陶化效果的最佳化。

请严格按照硅烷陶化剂的使用说明进行操作。

工艺流程1.准备工作：选择合适的硅烷陶化剂和配套设备，清洁表面处理材料并确保表面干燥。

2.表面预处理：使用清洁剂和擦拭布清洁表面，去除杂质，确保表面干净。

3.应用硅烷陶化剂：按照具体的使用方法，选择喷涂法、刷涂法或浸泡法将硅烷陶化剂应用到表面处理材料上。

4.反应和固化：根据硅烷陶化剂的要求，在适当的温度下，让表面处理材料进行反应和固化。

5.检查和评估：对处理后的材料进行检查和评估，判断陶化效果和性能是否达到要求。

6.最终处理：根据需要，对处理后的材料进行最终处理，如清洗、抛光等。

注意事项•使用硅烷陶化剂时，注意保护自己的眼睛和皮肤，避免接触到陶化剂。

•在使用硅烷陶化剂的过程中，确保通风良好，避免吸入过多的陶化剂芳香物质。

•严格按照硅烷陶化剂的使用说明进行操作，遵守相关的安全操作规程。

硅烷处理剂：DHGW-868A硅烷处理剂：DHGW-868B硅烷处理剂的特点1、使用方便，便于控制，槽液为双组分液体配成，仅需要控制PH值和电导率。

2、优异的环保性能，无有害的重金属，无渣、废水排放少，处理简单。

3、不需要亚硝酸盐促进剂，从而避免了亚硝酸盐及其分解产物对人体的危害；4、多金属处理工艺：冷轧板、热镀锌板、电镀锌板、涂层板、铝、等板材可混线处理；5、硅烷处理没有表调、钝化等工艺过程，较少的生产步骤和较短的处理时间有助于提高工厂的产能；新建生产线可缩短，节约设备投资和占地面积；6、常温使用，节约能源。

硅烷槽液不需要加温，传统磷化一般需要35℃~55℃；7、与现有设备工艺不冲突，无须设备改造可直接替换磷化，与原有涂装处理工艺相容，能与目前使用的各类油漆和粉末涂装相匹配；8、硅烷处理后形成的超薄有机膜完全可以替代传统的磷化膜，磷化膜厚通常为2~3um, 硅烷处理后的膜厚为0.5um，每公斤硅烷处理剂可处理100-300平方米，是传统磷化处理面积5倍以上，使用成本仅为磷化的二分之一。

金属表面硅烷处理的机理在发现硅烷卓越的防腐性能以前，硅烷作为胶黏剂被广泛应用于玻璃或陶瓷强化高聚复合材料中。

硅烷防锈性能系统全面地研究始于20世纪90年代初。

通过研究发现，硅烷可以有效地用于金属或合金的防腐。

硅烷是一类含硅基的有机/无机杂化物，其基本分子式为：R'(CH2)nSi(OR)3。

其中OR是可水解的基团，R'是有机官能团。

硅烷在水溶液中通常以水解的形式存在：-Si(OR)3+H2OSi(OH)3+3ROH硅烷水解后通过其SiOH基团与金属表面的MeOH基团(Me表示金属)的缩水反应而快速吸附于金属表面。

SiOH+MeOH=SiOMe+H2O一方面硅烷在金属界面上形成Si-O-Me共价键。

一般来说，共价键间的作用力可达700kJ/tool，硅烷与金属之间的结合是非常牢固的；另一方面，剩余的硅烷分子通过SiOH 基团之间的缩聚反应在金属表面形成具有Si-O-Si三维网状结构的硅烷.处理工艺流程：1，预脱脂—脱脂—水洗—水洗—纯水洗—硅烷处理—纯水洗—纯水洗—电泳2，预脱脂—脱脂—水洗—水洗—纯水洗—硅烷处理—纯水洗—干燥—粉末涂装工艺要求：1、建议硅烷皮膜剂处理前，一定要清洗干净金属表面的油脂、污垢、铁粉等杂物。

——硅烷处理和纳米陶瓷处理全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会委员徐贺北京科华富达工程技术有限公司总经理最近几年，金属表面涂装前处理工艺和材料发生了比较大的变化，甚至有人称为“革命性的变化”，这主要是指部分厂家采用了硅烷处理或纳米陶瓷处理取代了磷化处理。

这两年，来自东北和北京等地的散热器行业的企业家不止一次向我咨询，了解散热器行业的涂装前处理有无更新更环保的处理工艺和材料，我当时只简单地回应说：“新东西在别的行业有，但还没有大量采用，目前来看暂不适合咱们散热器行业”，以后也没有在杂志上或行业会议上专门就此进行过介绍。

9月10-12日我到西安参加了2010中国涂料涂装国际峰会暨专家集结年会，并在会上做了《环保型涂装前处理材料在散热器行业的应用前景》的演讲，10月10-12日，我又到佛山参加了全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会（SAC/TC57）2010年涂装标准工作会议，在此我把通过参加这两次会议及平时了解到的关于涂装前处理的最新技术与各位在此一起分享，希望能为我们散热器行业同仁了解最新科技潮流提供一个窗口。

1.背景长期以来，磷化处理是金属表面涂装前处理中应用最为广泛的工艺，经过磷化处理的工件，其涂层的附着力和耐蚀性大大提高。

但是，传统的磷化处理不可避免地存在着能耗高、重金属离子含量高、三废排放多、钝化剂中含有致癌物等缺陷，所以人们一直在为寻找磷化的替代工艺和产品而绞尽脑汁，适应环保和节能要求的工艺和材料的问世呼之欲出。

最典型的工艺就是取代磷化处理的硅烷处理和纳米陶瓷处理，各厂家对硅烷处理的叫法比较统一，但对纳米陶瓷处理则有多种叫法，比如汉高叫纳米陶瓷处理，PPG公司叫锆系前处理，科富则叫无磷纳米陶化处理，其原理基本都是一样的。

2.硅烷处理技术2.1 硅烷技术原理硅烷处理剂的主要成分是有机硅烷，其基本分子式为：R′-Si-(OR)3，其中OR是可水解的基因(如烷氧基/酰氧基)，R′是有机官能团(如氨基/环氧基等)。

硅烷处理剂：DHGW-868A硅烷处理剂：DHGW-868B硅烷处理剂的特点1、使用方便，便于控制，槽液为双组分液体配成，仅需要控制PH值和电导率。

2、优异的环保性能，无有害的重金属，无渣、废水排放少，处理简单。

3、不需要亚硝酸盐促进剂，从而避免了亚硝酸盐及其分解产物对人体的危害；4、多金属处理工艺：冷轧板、热镀锌板、电镀锌板、涂层板、铝、等板材可混线处理；5、硅烷处理没有表调、钝化等工艺过程，较少的生产步骤和较短的处理时间有助于提高工厂的产能；新建生产线可缩短，节约设备投资和占地面积；6、常温使用，节约能源。

硅烷槽液不需要加温，传统磷化一般需要35℃~55℃；7、与现有设备工艺不冲突，无须设备改造可直接替换磷化，与原有涂装处理工艺相容，能与目前使用的各类油漆和粉末涂装相匹配；8、硅烷处理后形成的超薄有机膜完全可以替代传统的磷化膜，磷化膜厚通常为2~3um, 硅烷处理后的膜厚为0.5um，每公斤硅烷处理剂可处理100-300平方米，是传统磷化处理面积5倍以上，使用成本仅为磷化的二分之一。

金属表面硅烷处理的机理在发现硅烷卓越的防腐性能以前，硅烷作为胶黏剂被广泛应用于玻璃或陶瓷强化高聚复合材料中。

硅烷防锈性能系统全面地研究始于20世纪90年代初。

通过研究发现，硅烷可以有效地用于金属或合金的防腐。

硅烷是一类含硅基的有机/无机杂化物，其基本分子式为：R'(CH2)nSi(OR)3。

其中OR是可水解的基团，R'是有机官能团。

硅烷在水溶液中通常以水解的形式存在：-Si(OR)3+H2OSi(OH)3+3ROH硅烷水解后通过其SiOH基团与金属表面的MeOH基团(Me表示金属)的缩水反应而快速吸附于金属表面。

SiOH+MeOH=SiOMe+H2O一方面硅烷在金属界面上形成Si-O-Me共价键。

一般来说，共价键间的作用力可达700kJ/tool，硅烷与金属之间的结合是非常牢固的；另一方面，剩余的硅烷分子通过SiOH 基团之间的缩聚反应在金属表面形成具有Si-O-Si三维网状结构的硅烷.处理工艺流程：1，预脱脂—脱脂—水洗—水洗—纯水洗—硅烷处理—纯水洗—纯水洗—电泳2，预脱脂—脱脂—水洗—水洗—纯水洗—硅烷处理—纯水洗—干燥—粉末涂装工艺要求：1、建议硅烷皮膜剂处理前，一定要清洗干净金属表面的油脂、污垢、铁粉等杂物。