硅烷偶联剂水解作用

  硅烷偶联剂直接涂覆于金属表面,使之与金属底材形成化学键合结构来改变金属表面的性质,这对金属表面防腐蚀或与其它有机涂料的表面处理技术相比有着令人瞩目的独特的优越性;同时因其具备无污染、处理件耐蚀性好、与涂层结合牢固等特点,如果能实现工业化,将有望取代金属表面的磷化钝化处理。
  有机硅烷偶联剂作为金属表面新型涂层的作用机理是其首先水解反应生成硅醇,硅醇羟基在无机物表面形成氢键,进一步起脱水反应而形成-Si-O-M(M 为无机表面)共价键,并在无机表面形成覆膜。
  同时,硅烷水解产物硅醇分子间又可相互缩合、齐聚形成网状结构的膜覆盖在基材表面,这层膜具有抗外界酸、碱、盐等腐蚀的特性。偶联剂的水解过程是上述工艺过程得以实现的前提,对硅烷与无机底材间的化学键合成膜起重要作用,不同有机硅偶联剂的水解速度不同,体系溶剂及pH的选择很重要。
  因反应物有机硅和水的电导率均很低,而产物硅醇和醇的电导率较高,即使溶剂中采用了乙醇,因其反应前后量不变而对体系电导率变化无影响,因此硅烷体系在水解过程中电导率会逐渐增大,一定时间后反应达到平衡,相应电导率值也稳定在某一值,这表明水解已达平衡,此时硅醇量为该水解条件的最大量。
  直接利用硅烷涂膜解决铁基表面的防护,硅烷水解状况及硅醇生成量对该过程最终成膜效果有重大影响。