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硅烷处理剂硅烷处理剂机理

发布日期:2018-07-03 作者: 点击:

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。

硅烷处理剂可描述为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─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。在水解过程中,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。

硅烷处理剂厂家

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关系到涂膜耐蚀性及对漆膜的附着力。因此,硅烷化前的工件表面应除油完全。硅烷化前处理最好采用去离子水,进入硅烷槽的工件不能带有金属碎屑或其他杂质,处理剂的pH 等参数控制也十分重要。其中R 为烷基取代基,Me 为金属基材。

成膜后的金属硅烷化膜层主要由2 部分构成:一是硅烷处理剂在硅烷处理剂通过成膜反应形成金属硅烷复合膜,二是通过缩合反应形成大量低聚硅氧烷,从而形成完整硅烷膜。硅烷处理剂的防腐机理与铬钝化膜的不同,后者以改变硅烷处理剂氧化层的电化学性质来阻止金属的腐蚀,而形成于硅烷处理剂的硅烷膜却并不直接影响其氧化层性质。

以金属铝为例,已知金属铝腐蚀从点蚀开始,点蚀的长大由腐蚀产物的扩散速率控制。也就是说,腐蚀产物若在原点蚀坑处积累而不扩散,则会导致原点蚀再次钝化,从而终止了腐蚀进程。铝表面经硅烷处理后,由于硅烷界面层与硅烷处理剂结合紧密,早期点蚀产生的腐蚀产物被牢固地覆盖在界面层下而更不易移动。因此,原点蚀有足够的时间再次钝化,而宏观上的金属锈蚀也因此被抑制了。




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关键词:硅烷处理剂

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