金屬表面硅烷處理是近幾年發(fā)展起來的一種有望代替鉻酸鈍化和磷化的環(huán)保型汽車車身前處理技術(shù)，該技術(shù)通過硅烷分子(通式為X-R-Si(OR)n)水解后產(chǎn)生的硅羥基與金屬和金屬氧化物反應(yīng)，以及硅烷分子自身的縮合反應(yīng)形成無機(jī)/有機(jī)膜層，以浸泡方式或電化學(xué)輔助沉積方式在金屬表面制備這種具有疏水性能的膜層，該膜層能對(duì)金屬基體提供保護(hù)作用，而且能夠提高金屬和涂層之間的附著力。成膜過程如下。

1、在使用過程中，水解后的OXSilane分子中的SiOH基團(tuán)與基體金屬表面的MeOH基團(tuán)形成氫鍵,快速吸附于基體金屬表面。

水解反應(yīng)：

OROH

RO—Si—R1+3H2OHO—Si—R1+3ROH

OROH

2、在干燥過程中，SiOH基團(tuán)和MeOH基團(tuán)進(jìn)一步凝聚，在界面上生成Si-O-Me共價(jià)鍵。

SiOH(溶液)+MeOH(金屬表面)=SiOMe(界面)+H2O

3、剩余的OXSilane分子則通過SiOH基團(tuán)之間的凝聚反應(yīng)在金屬表面上形成具有Si-O-Si三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)膜。

縮合反應(yīng)：

OHOHOH

2HO—Si—R1R1—Si—O—Si—R1+H2O

OHOHOH

關(guān)于硅烷與金屬表面的反應(yīng)機(jī)理，目前研究者傘認(rèn)為是硅醇與金屬表面的氧氣物或水化物層發(fā)生了反應(yīng)。試驗(yàn)證明，不帶有特征官能團(tuán)的硅烷無論在固相或液相中都不具有電化學(xué)活性，既不能被氧化，也不能被還原。經(jīng)過硅烷處理的電極浸泡在電解質(zhì)溶液中，硅烷膜能起到阻擋層的作用，阻止電解質(zhì)、水和氧分子向金屬界面區(qū)域滲透。

盡管金屬表面硅烷處理技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但硅烷膜的性能與磷化膜相比還有一些差距，現(xiàn)在國內(nèi)外各大金屬表面處理劑生產(chǎn)公司都在全力進(jìn)行有關(guān)的研究開發(fā)工作，相信硅烷處理技術(shù)將會(huì)像磷化技術(shù)一樣帶給汽車車身涂裝一次革命性的創(chuàng)新。