金属表面前处理用聚硅氮烷转化膜技术

发布时间：2021-09-25 18:08

　　为了开发新型绿色环保金属表面前处理技术。以乙烯基聚硅氮烷树脂（OPZ118）和尼龙酸二甲酯配置前处理液,采用浸涂的方式将其涂覆在金属表面,180～230℃下烘烤即得聚硅氮烷转化膜。对前处理液的树脂固化反应机理、聚硅氮烷转化膜的基本性能以及与涂层的适配性进行了研究,结果表明:OPZ118树脂依靠双键交联固化后,其结构中依然富含Si—N活性基团;树脂固化物在去离子水中浸泡20 d,质量增加3.2%,去离子水pH由8升高到12;对浸泡后的树脂固化物进行红外光谱表征发现,N—H的弯曲振动和Si—NH—Si的伸缩振动峰强明显减弱,说明Si—N发生了水解反应;聚硅氮烷转化膜在3.5%NaCl溶液中浸泡72 h后,阻抗值稳定在6×10⁷Ω·cm²,说明转化膜具有优异的阻隔性;当钢板（Q235）表面形成的聚硅氮烷转化膜厚度为2μm时,钢板耐盐雾时间达72 h。金属表面涂覆聚硅氮烷转化膜后不影响环氧、氨基、有机硅等烘烤型涂层的附着力及耐冲击性。因此,聚硅氮烷转化膜不仅具有优异的防腐性能,而且与涂层适配性良好,具有广阔的应用前景。 

【文章来源】：涂料工业. 2020,50(04)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

转化膜的附着力

对采用3.5%NaCl溶液浸泡7 d后的转化膜（基材为304不锈钢板）进行附着力测试，划格法测试结果如图3所示。图3测试结果表明，聚硅氮烷转化膜经过3.5%NaCl溶液浸泡7 d后，附着力仍然为0级，且膜表面平整无缺陷。说明转化膜经过盐水浸泡后保持较好的稳定性。

由图4可知，浸泡前后变化最为明显的特征吸收峰位于3 403 cm-1和1 180 cm-1处，分别对应于N—H的弯曲振动和Si—NH—Si的伸缩振动，而位于3 052 cm-1和1 411 cm-1处对应的=CH伸缩振动和=CH弯曲振动峰基本保持不变。对浸泡过树脂固化物的去离子水进行pH测试，结果pH由初始的8变为12。以上表明，在水存在的环境下，Si—N键易发生水解反应释放出氨气。由图5可知，随着浸泡时间的增加，样品质量逐渐增大，当浸泡时间为4 d时，出现了质量增加明显放缓的拐点。浸泡5 d后，树脂固化物块体出现明显裂纹。浸泡20 d后，裂纹没有扩展，质量增加3.2%。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3410201