工件在涂装前需进行除油、除锈、化学成膜、钝化等前处理,以提高工件耐蚀性和涂装质量。化学成膜以发黑和磷化为主,分别在基材表面生成一层金属氧化物和磷酸盐膜,这两种成膜物对基材起短时间防护作用,并能提高基材对涂层的附着力。由于化学转化膜大多为无机盐膜,膜层较薄、致密性差,长时间工序间存放需进行封闭处理。在传统的皂化封闭工艺中发现,附着在工件上的皂液不易清洗干净,严重影响了涂层附着力。采用硅烷偶联剂代替皂化对发黑工件进行钝化处理,使工件的耐蚀性有了大幅提高,涂层附着力达到0级,较好解决了这一难题。

硅烷偶联剂的偶联机理[1]硅烷偶联剂是一类具有特殊结构的化合物,其分子中同时具有能和无机物质材料化学结合的反应基团以及与有机物质材料结合的基团,可用通式YR(CH2)nSiX3表示。Y为有机官能团,与有机物质反应而结合;X为烷氧基,水解后生成硅醇RSi

通过使用硅烷偶联剂,在无机物质和有机物质的界面之间架起"分子桥",把两种性质悬殊的材料连接在一起,从而增加附着力和改善材料性能。当发黑后的工件浸入硅烷偶联剂的封闭液时,工件表面吸附的硅烷偶联剂进入发黑膜的骨架内空隙处发生水解反应生成硅醇基,与发黑膜上羟基结合生成-SiO-M(M为无机表面),同时一部分有机官能团又于空隙处与涂层有机物结合;硅烷偶联剂各分子之间的硅醇基相互缩合,齐聚形成网状结构的膜覆盖于发黑膜表面,这种具有疏水性的紧密结构提高了工件的耐蚀性。