硅烷化

硅烷是一類含硅基的有機/無機雜化物，其基本分子式為：R'(CH2)nSi(OR)₃。其中OR是可水解的基團，R'是有機官能團。

硅烷在水溶液中通常以水解的形式存在：

-Si(OR)₃+3H₂O=Si(OH)₃+3ROH

硅烷水解後通過其SiOH基團與金屬表面的MeOH基團(Me表示金屬)的縮水反應而快速吸附於金屬表面。

SiOH+MeOH=SiOMe+H₂O

一方面硅烷在金屬界面上形成Si-O-Me共價鍵。一般來説，共價鍵間的作用力可達700kJ/tool，硅烷與金屬之間的結合是非常牢固的；另一方面，剩餘的硅烷分子通過SiOH基團之間的縮聚反應在金屬表面形成具有Si-O-Si三維網狀結構的硅烷膜。該硅烷膜在烘乾過程中和後道的電泳漆或噴粉通過交聯反應結合在一起，形成牢固的化學鍵。這樣，基材、硅烷和油漆之間可以通過化學鍵形成穩固的膜層結構。

(1)硅烷處理中不含鋅、鎳等有害重金屬及其它有害成分。鎳已經被證實對人體危害較大，世界衞生組織(WHO)規定，2016年後鎳需達到零排放，要求磷化廢水、磷化蒸氣、磷化打磨粉塵中不得含鎳。

(2)硅烷處理僅會產生極少量硅烷渣，渣處理成本極低。

磷化渣是傳統磷化反應的必然伴生物。比如一條使用冷軋板的汽車生產線，每處理1輛車(以100m2計)，就會產生約600g含水率為50%的磷化渣，一條10萬輛車的生產線每年產生的磷化渣就有60t。

(3)不需要亞硝酸鹽促進劑，從而避免了亞硝酸鹽及其分解產物對人體的危害。

(4)產品消耗量低，僅是磷化的5%～10%。

(5)硅烷處理沒有表調、鈍化等工藝過程，較少的生產步驟和較短的處理時間有助於提高工廠的產能，可縮短新建生產線，節約設備投資和佔地面積。

(6)常温可行，節約能源。硅烷槽液不需要加温，傳統磷化一般需要35～55℃。

(7)與現有設備工藝不衝突，無需設備改造而可直接替換磷化；與原有塗裝處理工藝相容，能與使用的各類油漆和粉末塗裝相匹配。

根據硅烷化的用途及處理板材不同，分為不同的工藝流程。它的處理工藝，比以前的磷化，要求很嚴格。

(1)鐵件、鍍鋅件

預脱脂——脱脂——水清洗——水清洗——硅烷化——烘乾或晾乾——後處理

(2) 鋁件

預脱脂——脱脂——水洗——水洗——出光——水洗——硅烷化——烘乾或晾乾——後處理