有机硅烷在镀锌中起到重要作用

镀锌是目前国内外钢铁表面防护的重要手段之一,镀锌钢板因其具有良好的防腐蚀性能广泛用于汽车制造、家 电、建筑和航空等领域。但是镀锌层在空气中或者潮湿环境中容易腐蚀,产生白色腐蚀产物,影响外观,同时耐腐蚀能力降低。为了减慢镀锌层的腐蚀速率,延长其使用寿命,镀锌层需采取表面钝化处理,以提高其耐腐蚀性能。 铬酸盐钝化因其工艺简单,成本低廉,钝化效果良好,被普遍应用于金属钝化处理,然而Cr6+是剧毒物质,具有致癌性,严重危害人体和环境。

目前世界各国已经开始采取措施严格限制Cr6+的使用,开发新型无铬、环保的金属表面钝化工艺已经受到广泛重视。 近年来金属表面有机硅烷化是一种新型的防腐处理工艺,由于该工艺无污染,处理试样耐腐蚀性能良好,成为金属表面无铬钝化的一个研究热点[1-9]。硅烷钝化工艺是基于一种可以水解生成硅醇(-Si-OH)的硅烷试剂(通式为 X-R′-Si(OR″)n,其中X代表有机官能团,R′,R″为烷基),当金属试样浸入硅烷钝化液中基体金属表面就会形成致密的有机硅烷膜,这层膜可以起到良好的防腐效果。 据文献报道BTSE系列硅烷对金属的防腐效果与铬酸盐相当[2,3],然而其钝化液制备复杂,处理后的试样再涂装性能尚未让人满意,即油漆在试样表面的附着力不佳,这严重影响了样品的后续加工和工业应用。本次试验采用乙烯基三甲氧基硅烷钝化镀锌钢板,试验检测结果表明试样经硅烷钝化后耐腐蚀性大幅度提高,钝化膜致密,同时试样的再涂装性能良好。该钝化工艺简单,实验结果为后续深入研究打下了工作基础