详细介绍
硅烷前处理替代磷化,写进技术文件要落成两张表:一张规格参数表,说明每一项指标对应哪个测试方法;一张牌号对照表,说明牌号与 CAS、分子式、应用方向的映射关系。本文按参数口径给全这两张表,并说明判定指标怎么用。基准牌号取 KH-550(3-氨丙基三乙氧基硅烷,CAS 919-30-2)与 KH-792(CAS 1760-24-3)。文中不写操作步骤,工艺参数只给控制范围与出处。
磷化工艺在文件里要交代废水、渣量、槽液温度三项;换成硅烷路线,文件里要交代的是槽液浓度、pH 与水解时间、烘干温度、以及成膜的判定方法。写文件时按这四项列,评审也按这四项问。
| 文件要交代的项目 | 磷化路线的写法 | 硅烷路线的写法 |
|---|---|---|
| 槽液控制 | 游离酸、总酸、浓度、温度 | 硅烷浓度、pH、水解时间 |
| 环保项 | 含磷废水、渣量 | 无磷废水,废液按硅烷废液口径 |
| 成膜验证 | 膜重、结晶形态 | 盐雾时长、划格等级 |
| 附着力来源 | 磷化膜与涂层的机械咬合 | 硅烷与氧化物层、涂料官能团的两头键合 |
技术结论写两条:一是硅烷膜对无机钝化膜、铝材阳极氧化膜这类底膜有封闭作用;二是附着力不靠机械咬合,靠化学键合。这两条是判定文件是否写到位的主要依据。
下表按牌号给出化学名称、分子式、CAS、EC、分子量与主要应用方向。CAS 与分子量按原表对应关系抄,不凭记忆改数。
| 牌号 | 化学名称 | 分子式 | CAS | EC | 分子量 | 主要应用方向 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| KH-550 | 3-氨丙基三乙氧基硅烷 | C9H23NO3Si | 919-30-2 | 213-048-4 | 221.37 | 玻纤、填料、铸造、橡胶、树脂、塑料、胶粘剂、涂料 |
| KH-792 | 3-(2-氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷 | C8H22N2O3Si | 1760-24-3 | 217-164-6 | 222.36 | 玻纤、填料、铸造、树脂、塑料、胶粘剂、涂料 |
| KH-560 | 3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷 | C9H20O5Si | 2530-83-8 | 219-784-2 | 236.34 | 玻纤、填料、树脂、胶粘剂、涂料 |
| A-171 | 乙烯基三甲氧基硅烷 | C5H12O3Si | 2768-02-7 | 220-449-8 | 148.23 | 电缆、玻纤、填料、树脂、胶粘剂、涂料 |
| A-1170 | 双-(3-三甲氧基硅丙基)胺 | C12H31NO6Si2 | 82985-35-1 | 280-084-5 | 341.55 | 玻纤、填料、胶粘剂、涂料 |
| EB-1146 | 双氨基硅烷低聚物 | N.A. | N.A. | N.A. | N.A. | 硅橡胶、密封胶、树脂、涂料 |
| EB-25 | 3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷 | C10H21NO4Si | 24801-88-5 | 246-467-6 | 247.38 | 密封胶、树脂改性、交联剂 |
规格项目与测试方法按三列对应。凡写「随牌号」的,数值以随货 COA 为准,文件里引用时连批号一起写。
| 项目 | 指标 | 测试方法 |
|---|---|---|
| 外观 | 无色至浅黄色透明液体,无机械杂质 | 取 10 mL 注入比色管目视 |
| 密度 | 随牌号标称,25 ℃ | GB/T 2540 密度计法 |
| 运动黏度 | 随牌号标称,25 ℃ | GB/T 10227 运动黏度法 |
| 折射率 | 随牌号标称,25 ℃ | GB/T 23884 折射率法 |
| 闪点 | 单体型随牌号标称 | GB/T 5676 闭口闪点法 |
| 有效含量 | 单体型随牌号标称;低聚物给固含量实测值 | 氨基类氮含量滴定,环氧基类环氧值滴定 |
| 固含量 | 低聚物按实测给值 | 105 ℃ 烘干至恒重,按失重计 |
| 水分 | 随牌号标称上限 | 卡氏滴定法 |
| 槽液浓度 | 0.5%~3% 工作区间 | 按配液方子核算,取槽液实测 |
| 槽液 pH | 按牌号推荐区间 | 试纸或 pH 计,每班记录 |
| 附着力(划格) | 按涂层体系评级 | GB/T 9286 |
| 耐蚀(盐雾) | 按涂层体系评级 | GB/T 10125 |
控制范围写成区间,不写单点。槽液浓度 0.5%~3%;工件在槽内停留 30~120 s;出槽后 80~120 ℃ 烘干成膜。酸与水配成预水解液,随后稀释到工作浓度,pH 与水解时间要一起记在台账上。
判定指标选两项:盐雾试验与划格附着力。这两项是原技术文件给定的口径,评审时也按这两项对数据。盐雾报出的小时数与划格报出的级数,要与空白磷化组在同一条件下对比,条件不一致时数据不能直接比。
温度两头都要写:80 ℃ 以下硅烷缩合不完全,附着力数据偏低;超 120 ℃ 时氨基硅烷在膜内自缩合,脆化倾向上升。文件里把 120 ℃ 上限写成控制点,不写成建议值。
同一篇文章里常被搞混的是三组。按四项核对就能分开:CAS 号、官能团、水解基团、分子量。
| 牌号对 | 差别在哪 | 替换可行性 |
|---|---|---|
| KH-550 与 KH-792 | 氨基数一个与两个之别;水解基团为乙氧基与甲氧基之别 | CAS 不同,不能等份替换,份数按氨基当量折算 |
| KH-550 与 A-171 | 氨基硅烷与乙烯基硅烷,参与反应的基团不同 | 不做替换,属不同反应路线 |
| KH-560 与 A-171 | 环氧基与乙烯基 | 不做替换,固化窗口不匹配 |
| A-1170 与 EB-1146 | 双氨基单体型与双氨基低聚物 | CAS 栏不同,份数与投料方式都要重定 |
文件里同时出现这四个牌号时,把上面这张区分表附在附注里,评审时的疑问会少很多。
EB-1146 是双氨基硅烷低聚物,没有单一分子结构,CAS、EC、分子式、分子量四栏按 N.A. 处理。文件里改用三项替代:固含量(105 ℃ 恒重失重)、25 ℃ 黏度、实测有效含量。随货文件给这三项数值,批号随数值一起引用。
低聚物路线不需预水解,工序比单体型少一道;份数与单体型方案不同,换路线时重做梯度,不按原份数等量换算。
要写。EC 号与 CAS 号配套使用,进口牌号替换时两项一起核对。EC 号按原表对应关系抄,不凭记忆填。
按 N.A. 写,附注里列替代指标:105 ℃ 固含量、25 ℃ 黏度、实测有效含量三项。EB-1146 是缩合产物,没有单一分子结构,编不出单一 CAS。
两项都报。盐雾报出小时数,划格报出级数,两项要与空白磷化组在同一条件下比。条件不一致时数据没有可比性。
写区间。0.5%~3% 是控制范围,文件里注明配液方子与核算方式,另附槽液实测值作为当班记录。
写成控制点,不写成建议值。80 ℃ 以下硅烷缩合不完全,附着力偏低;超 120 ℃ 时氨基硅烷在膜内自缩合,脆化倾向上升。两头都要落在文件里。
浓度可以一样,份数不能照抄。KH-792 是双氨基,含两个氮,同浓度下氮含量不同,按氨基当量折算后再入槽。
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