前處理硅烷處理

前處理硅烷處理因?yàn)楹袖\、鎳、錳等有害重金屬，處理溫度較高，廢水、廢渣處理較復(fù)雜而面臨日益嚴(yán)峻的形勢(shì)。硅烷化處理是目前技術(shù)發(fā)展較成熟的可取代磷化的前處理技術(shù)。硅烷處理與傳統(tǒng)磷化相比具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)：無(wú)鎳、鋅、錳等有害重金屬離子，不含磷，無(wú)需加溫；硅烷處理過(guò)程無(wú)渣，處理時(shí)間短，控制簡(jiǎn)便；處理步驟少，可省去表調(diào)及鈍化工序，槽液使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)單；有效提高油漆對(duì)基材的附著力，可共線處理鐵板、鍍鋅板、鋁板等多種基材。2金屬表面硅烷處理的機(jī)理在發(fā)現(xiàn)硅烷卓越的防腐性能以前，硅烷作為膠黏劑被廣泛應(yīng)用于玻于20世紀(jì)90年代初。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，硅烷可以有效地用于金屬或合金的防腐。硅烷是一類含硅基的有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化物，其ORORRSiORHOSiOH)3+3ROHSiOH+MeOH=SiOMe+H2O一方面硅烷在金屬界面上形成Si-O-Me共價(jià)鍵。一般來(lái)說(shuō)，共價(jià)鍵間的作用力可達(dá)之間的縮聚反應(yīng)在金屬表面形成具有Si-O-Si三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的硅烷膜。硅烷在金屬表面成膜模型該硅烷膜在烘干過(guò)程中和后道的電泳漆或噴粉通過(guò)交聯(lián)反應(yīng)結(jié)合在一起，形成牢固的化學(xué)鍵。這樣，基材、硅烷和油漆之間可以通過(guò)化學(xué)鍵形成穩(wěn)固的膜層結(jié)構(gòu)。(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(jīng)被證實(shí)對(duì)人體危害較大，世界衛(wèi)生組織(WHO)規(guī)定，2016年后鎳需達(dá)到零排放，要求磷化廢水、磷化蒸氣、磷化打磨粉塵(2)硅烷處理是無(wú)渣的。渣處理成本為零，減少設(shè)備維護(hù)成本。磷化渣是傳統(tǒng)磷化反應(yīng)的必然伴生物。比如一條使用冷軋板的汽車生產(chǎn)線，(3)不需要亞硝酸鹽促進(jìn)劑，從而避免了亞硝酸鹽及其分解產(chǎn)物對(duì)人體的危害。(4)產(chǎn)品消耗量低，僅是磷化的5%~10%。(5)硅烷處理沒(méi)有表調(diào)、鈍化等工藝過(guò)程，較少的生產(chǎn)步驟和較短的處理時(shí)間有助于提高工廠投資和占地面積。(6)常溫可行，節(jié)約能源。硅烷槽液不需要加溫，傳統(tǒng)磷化一般需要35~55℃。(7)與現(xiàn)有設(shè)備工藝不沖突，無(wú)需設(shè)備改造而可直接替換磷化；與原有涂裝處理工藝相容，能與目前使用的各類油漆和粉末涂裝相匹配。(1)磷化與硅烷處理技術(shù)在使用條件方面的區(qū)別。(2)磷化產(chǎn)品與硅烷產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用時(shí)在成本方面的差異。隨著硅烷技術(shù)的不斷推廣，很多廠家都將原來(lái)的傳統(tǒng)磷化前處理工藝改成了環(huán)保型的硅烷前處理工藝。筆者曾參與了某空調(diào)機(jī)箱前處理工藝轉(zhuǎn)換，該廠原來(lái)使用磷化處理時(shí)的工藝如下：在使用硅烷處理后，選用的處理工藝為：磷化產(chǎn)品與硅烷產(chǎn)品成本方面的差異2min2000m2/kgpH：3.8~4.5~5.5。該線使用硅烷處理，成品性能見(jiàn)表3綜合成本無(wú)表調(diào)，節(jié)約表調(diào)槽所需化學(xué)品(該線原本無(wú)鈍化步驟)硅烷槽工作溫度降低至室溫，熱能耗下降，節(jié)約成本計(jì)算如下：(~45℃計(jì)算)，般磷化線熱能消耗在元/km2(僅冬天加熱到)，預(yù)計(jì)熱能消耗在元熱能方面：磷化比硅烷貴了元/km20.07元/m2不需要亞鹽促進(jìn)劑，從而避免了亞硝酸鹽及其分解產(chǎn)物對(duì)人體的危害。產(chǎn)品消耗量低，僅是磷化的~硅烷處理沒(méi)有表調(diào)、鈍化等工藝過(guò)程，較少的生產(chǎn)步驟和較短的處理時(shí)間有助于提高工廠的產(chǎn)能，可縮短新建生產(chǎn)線，節(jié)約設(shè)備投資和占地面積。常溫可行，節(jié)約。硅烷槽液不需要加溫，傳統(tǒng)磷化一般需要~55℃。與現(xiàn)有設(shè)備工藝不沖突，無(wú)需設(shè)備改造而可直接替換磷化；與原有涂裝處理工藝相容，能與目前使用的各類油漆和粉末涂裝相匹配。4硅烷處理與磷化處理之間的區(qū)別磷化與硅烷處理技術(shù)在使用條件方面的區(qū)別見(jiàn)表1磷化產(chǎn)品與硅烷產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用時(shí)在成本方面的差異見(jiàn)表25金屬表面硅烷處理實(shí)例應(yīng)用工藝隨著硅烷技術(shù)的不斷推廣，很多廠家都將原來(lái)的傳統(tǒng)磷化前處理工藝改成了環(huán)保型的硅烷前處理工藝。筆者曾參與了某空調(diào)機(jī)箱前處理工藝轉(zhuǎn)換，該廠原來(lái)使用磷化處理時(shí)的工藝如下：熱水洗→預(yù)脫脂→主脫脂→水洗2→表調(diào)→磷化→水洗4→烘干→噴粉在使用硅烷處理后，選用的處理工藝為：熱水洗→預(yù)脫脂→主脫脂→水洗2→純水直噴→硅烷處理→水洗3→水洗4→烘干→噴粉。表2磷化產(chǎn)品與硅烷產(chǎn)品成本方面的差異處理?xiàng)l件2min；2000m2/kg；：~~處理性能該線使用硅烷處理，成品性能見(jiàn)表3綜合成本無(wú)表調(diào)，節(jié)約表調(diào)槽所需化學(xué)品(該線原本無(wú)鈍化步驟)硅烷槽工作溫度降低至室溫，熱能耗下降，節(jié)約成本計(jì)算如下：(~45℃計(jì)算)，般磷化線熱能消耗在元/km2(僅冬天加熱到)，預(yù)計(jì)熱能消耗在元/km2熱能方面：磷化比硅烷貴了元/km20.07元/m2硅烷槽循環(huán)泵的數(shù)量減少，電能耗下降，節(jié)約成本計(jì)算如下：磷化一般有4個(gè)30kW/h的泵，每年電費(fèi)(l元計(jì)算)1×4×30×6000h=72萬(wàn)元；而硅烷只需要運(yùn)錯(cuò)1個(gè)泵，每年電贊萬(wàn)元，年處理面積約萬(wàn)0.15元/m2了~。原因是硅烷處理不產(chǎn)生有害重金屬?gòu)U棄物，僅需調(diào)節(jié)酸堿性后即可排放。6硅烷處理在實(shí)際應(yīng)用中的注意事項(xiàng)需使用純水。為了得到往髓優(yōu)良的漆膜性能，同時(shí)為了延長(zhǎng)槽液的使用壽命，硅烷槽液需使用不可使用鑄鐵槽體。為了減少對(duì)槽體侵蝕及由此引起的硅烷有效成分的損失，槽體建議使用鑄鐵外的其它材質(zhì)，如以上不銹鋼、有玻璃鋼內(nèi)襯或硬PVC和PE老線改