硅烷处理方法有哪些

A. 硅烷化处理的详情

一、金属表面硅烷化处理的机理：
硅烷是一类含硅基的有机/无机杂化物，其基本分子式为：R'(CH2)nSi(OR)3。其中OR是可水解的基团，R'是有机官能团。
硅烷在水溶液中通常以水解的形式存在：
-Si(OR)3+H2OSi(OH)3+3ROH
硅烷水解后通过其SiOH基团与金属表面的MeOH基团(Me表示金属)的缩水反应而快速吸附于金属表面。
SiOH+MeOH=SiOMe+H2O
一方面硅烷在金属界面上形成Si-O-Me共价键。一般来说，共价键间的作用力可达700kJ/tool，硅烷与金属之间的结合是非常牢固的；另一方面，剩余的硅烷分子通过SiOH基团之间的缩聚反应在金属表面形成具有Si-O-Si三维网状结构的硅烷膜[2]。
该硅烷膜在烘干过程中和后道的电泳漆或喷粉通过交联反应结合在一起，形成牢固的化学键。这样，基材、硅烷和油漆之间可以通过化学键形成稳固的膜层结构。
二、金属表面硅烷处理的特点
(1)硅烷处理中不含锌、镍等有害重金属及其它有害成分。镍已经被证实对人体危害较大，世界卫生组织(WHO)规定，2016年后镍需达到零排放，要求磷化废水、磷化蒸气、磷化打磨粉尘中不得含镍。
(2)硅烷处理是无渣的。渣处理成本为零，减少设备维护成本。
磷化渣是传统磷化反应的必然伴生物。比如一条使用冷轧板的汽车生产线，每处理1辆车(以100m2计)，就会产生约600g含水率为50%的磷化渣，一条10万辆车的生产线每年产生的磷化渣就有60t。
(3)不需要亚硝酸盐促进剂，从而避免了亚硝酸盐及其分解产物对人体的危害。
(4)产品消耗量低，仅是磷化的5%～10%。
(5)硅烷处理没有表调、钝化等工艺过程，较少的生产步骤和较短的处理时间有助于提高工厂的产能，可缩短新建生产线，节约设备投资和占地面积。
(6)常温可行，节约能源。硅烷槽液不需要加温，传统磷化一般需要35～55℃。
(7)与现有设备工艺不冲突，无需设备改造而可直接替换磷化；与原有涂装处理工艺相容，能与目前使用的各类油漆和粉末涂装相匹配。
三、工艺流程
根据硅烷化的用途及处理板材不同，分为不同的工艺流程。它的处理工艺，比以前的磷化，要求很严格。
(1)铁件、镀锌件
预脱脂——脱脂——水清洗——水清洗——硅烷化——烘干或晾干——后处理
(2) 铝件
预脱脂——脱脂——水洗——水洗——出光——水洗——硅烷化——烘干或晾干——后处理
四、常用的硅烷试剂
BSA N,O-Bis(trimethylsiyl)acetamide N,O-双(三甲基硅烷基)乙酰胺
BSTFA Bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide 双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺DMDCS Dimethyldichlorosilane 二甲基二氯硅烷HMDS 1,1,1,3,3,3-Hexamethyldisilazane 1,1,1,3,3,3,-六甲基二硅烷MTBSTFA N-(ter-Butyldimethylsilyl)-N-methyltrifluoroacetamide N-(特丁基二甲基硅烷基)-N-甲基三氟乙酰胺TBDMCS t-Butyldimethyl chlorosilane 特丁基二甲基氯硅烷TFA Trifluoroacetic acid 三氟乙酸TMCS Trimethylchlorosilane 三甲基氯硅烷TMSDEA Trimethylsilyldiethylamine 三甲基硅烷基二乙胺TMSI Trimethylsilylimidazole 三甲基硅烷咪唑

B. 讲解硅烷偶联剂的处理方法有哪几种

一般来讲三种方法：1共混法，所有材料和偶联剂一起搅拌，2湿法，配置偶联剂容易，把材料侵泡后烘干，3干湿法，偶联剂水解后和材料一起搅拌，1工艺简单，2针对难处理的材料，缺点耗时长，正常一般都选择第三种，

C. 硅烷的注意事项

危害：
眼接触：硅烷会刺激眼睛。硅烷分解产生无定型二氧化硅。眼睛接触无定型二氧化硅颗粒会引起刺激。
吸入：1.吸入高浓度的硅烷会引起头痛、恶心、头晕并刺激上呼吸道。
2.硅烷会刺激呼吸系统及粘膜。过度吸入硅烷会引起肺炎和肾病，这是由于存在结晶二氧化硅的原因。
3.暴露于高浓度气体中还会由于自燃而造成热灼伤。
摄入：摄入不可能成为接触硅烷的途径。
皮肤接触：硅烷会刺激皮肤。硅烷分解产生无定型二氧化硅 。皮肤接触无定型二氧化硅颗粒会引起刺激。
慢性症状：如今不清楚长期暴露于硅烷中对健康的进一步影响。
损害器官：未建立
过度暴露造成的病情恶化 ：有皮肤和呼吸道疾病的人暴露在硅烷及其分解物中会加重病情。
致癌性：未被 NTP、OSHA及IARC列为致癌物。
急救措施
不同暴露途径之急救方法：
热灼伤：由于硅烷泄漏引起人员灼伤时应由受过培训的人员进行急救，并立即寻求医疗处理。
眼睛接触：立即用水冲洗最少15分钟，水流不要太快，同时翻开眼睑。使受难者为“O”形眼，立即寻求眼科处理。
吸入：将患者尽快移到空气清新处。如有必要由受过培训的人员进行输氧或人工呼吸。
皮肤接触：1.用大量的水冲洗最少15分钟。脱掉已暴露在硅烷中或被污染的衣服，小心不要接触到眼睛。
2.如果患者有持续的刺激感或其他进一步的健康影响需立即进行医疗处理。
医生须知：如有必要需吸氧。观察患者是否有肺炎初期症状。 适用灭火剂：切断气源灭火。用水雾减少空气中形成的燃烧产物。不要用卤化物类灭火器。从最远的距离用水冷却暴露在火焰中的钢瓶。
灭火时可能遭遇之特殊危害：
1.可自燃气体。本产品是一种无色、易与空气反应的气体。该气体通常与空气接触会引起燃烧并放出很浓的白色的无定型二氧化硅烟雾。
2.如果泄放硅烷时压力过高或速度过快会引起滞后性的爆炸。泄漏的硅烷如没有自燃会非常危险，不要靠近。
3.大多数钢瓶设计了温度升高时的泄放装置。由于热量的作用气瓶内压力会升高，如果泄压装置失灵会引起钢瓶爆炸。
特殊灭火程序：
1.从泄漏区疏散所有人。如有可能，在没有危险的情况下切断气源之后根据燃烧的物质灭火 。
2.用水雾减少空气中形成的燃烧产物。水可能对扑灭硅烷的火灾不起作用。
3.不要用卤化物类灭火剂。如有可能，阻止泄漏。
4.不要试图在切断气源之前灭火。这样可以避免可燃性气体混合物的累积和重燃。
5.对于小型的泄漏，如果不能阻止泄漏而且泄漏也不会伤害人员，让火焰自然熄灭。用大量的水为周围的钢瓶喷淋降温，直到火焰熄灭。
6.在大的火灾中，应该用自动管支架和控制喷嘴从远距离灭火 。
7.处理火灾初起时，要对眼睛进行保护。如果是大火，需要自给式呼吸器和全身防护服，包括防火服。如有必要，用肥皂水刷洗灭火设备。
有害燃烧产物：包括二氧化硅在内的燃烧产物。 清理方法：
1.撤离立即受影响区域。
2.硅烷是一种可自燃气体。该气体通常与空气接触会引起燃烧并放出很浓的黄色的无定型二氧化硅烟雾。
3.不受控制的泄漏需要由经过培训的人员按照事先拟好的计划进行处理。硅烷的泄漏一般都会引起火灾。
4.如果硅烷泄放时压力过高或速度过快会引起滞后性的爆炸。泄漏的硅烷如没有自燃会非常危险，不要靠近。
5.如有可能切断泄漏的气源，隔离泄漏的钢瓶。如果不能阻止泄漏(或不能接近阀门)，让钢瓶在原地泄放或将钢瓶移到一个安全的地方泄放。
6.若从容器内及泄压阀或其他阀门泄漏，请与供商联系。
7.若泄漏来自用户系统，关掉钢瓶阀门，在修复前一定要泄压并用惰性气体吹扫。
8.所有人员都要有防护，泄漏区要受到控制。
9.所有应急反应人员都要有适当的防护，以避免暴露于硅烷中。监测周围环境中的硅烷含量。只有硅烷含量在允许范围内时(见第二部分)，人员才能在没有自给式呼吸器的情况下进入。进入前，可燃性气体的浓度一定要低于0.14%，也就是硅烷LEL的10%。进入前要争取关闭气体的总阀门。 储存：
1.在通风良好、安全且不受天气影响的地方存储。钢瓶应直立摆放。且保持保护性阀盖和输出阀的密封完好。
2.存储区域应远离频繁出入处和紧急出口。储存区域内不应有火源，储存区内所有电器必须有防爆设施。易燃物存放区应与氧及氧化物存放区最少相距20ft 。
3.或者在中间放置至少5英尺高的非易燃材料作为屏障，以保证能耐火半小时。储存区和使用区内应有“禁止吸烟和使用明火”的告示牌。4.存储温度不可高于125℉(52℃)。将空瓶与满瓶分开存放。避免过量存储和存储时间过长。
5.使用先进先出系统。应考虑在储存区内安装测漏器和报警设备。
使用：
1.使用防火花工具。不要试图对装有硅烷的钢瓶进行修理、调节或其他改动。
2.如果出现故障或其他操作问题，请立即与最近的分销商联系。
3.如有可能应避免单独一个人操作钢瓶。所有的操作都应这样进行——一旦发生泄漏，处理紧急情况的人员可以立即赶到。
4.用氢离子检测器监测硅烷的修理和在空气中的扩散，用红外/紫外监测器监测火灾 。所以的监测器都应有内锁，一旦发现问题立即自动切断硅烷气源。
5.监测系统应装备备用或应急电源。必须有遥控紧急开关，必要时可关闭硅烷气源。
6.硅烷系统中不允许使用填压阀，只允许使用非填压的膜阀和波纹管阀。在其分配系统中应安装过流阀或过流开关。这样可以在下游管线发生爆炸时切断气源。这个开关阀应安装得离气源越近越好。
7.一定不要拉、滚动或滑动容器。用合适的手推车来移动容器，不要试图抓住气瓶的盖子来拎起它。保证气瓶在使用的全过程中为固定状态。
8.用一个减压器或独立的控制阀安全地从气瓶内释放气体。用单向阀来防止倒流。不要用明火或其它附近的热源加热钢瓶的任何部分。
9.一旦钢瓶与吹扫和钝化过的系统连接好，应缓慢仔细地打开钢瓶阀。如果使用者在操作气瓶阀时有困难，需停止使用，并与供应商联系。
10.不可将工具(如：扳手，螺丝刀，等) 插入阀盖内。 否则会损坏阀门并引起泄漏。
11.使用可调节的带扳手来打开过紧或生锈的阀盖。所有管路和相关设备接地。电器设备必须防火花和防爆。
特殊注意事项:
1.系统温度不可低于－170℉ (－112℃)，否则可能会吸入空气形成爆炸性混合物。
2.不要让硅烷与重金属卤化物或卤素接触，硅烷与它们剧烈反应。应仔细吹扫系统，以防残留有脱脂剂，其中所含的卤素或其他含氯的碳氢化合物。
3.用二至三倍的工作压力对系统进行全面加压检漏，最好使用氦气。此外，还应建立和执行常规的检漏制度。
4.系统检漏或因其他原因打开之后，应使用抽真空或惰性气体吹扫的方法将系统中的空气吹扫干净。在打开任何装有硅烷的系统之前必须用惰性气体全面吹扫系统。如果系统中的任何部分有死角或可能残留硅烷的地方，必须抽真空循环吹扫。
5.应将硅烷排放到一个专门处理它的地方，最好是将它燃烧掉。即使硅烷浓度较低也十分危险，不能暴露在空气中。硅烷在被惰性气体稀释成不可燃的气体后也可以排空。
6.应按照美国压缩气体协会的要求储存和使用压缩气体。当地可能对储存和使用气体要求有特殊的设备规定。 工程控制：在使用和储藏该产品的区域或其邻近区域应安装硅烷探测器。提供充足的自然或防爆通风以防止气体浓度的增加，确保硅烷没有达到1.4%燃烧下限。如适用，安装自动监视设备来探测爆炸性混合空气和氧含量。
控制参数：
八小时日时量平均容许浓度(TLV)：5ppm
短时间时量平均容许浓度(STEL)：－
最高容许浓度：－
生物指针：－
个人防护设备：
呼吸防护：
1.能引起快速窒息的高浓度也在其燃烧极限范围内，不能进入。
2.紧急情况时需使用逃生用自给式呼吸器。
眼睛防护：
1.佩戴防溅眼镜或有侧防护的安全眼镜和面罩。
2.确保使用该产品的附近区域有安全淋浴及洗眼器。
皮肤及身体防护：当操作钢瓶时使用工作手套，在紧急情况时使用防火手套和防火衣。处理泄漏时戴两副手套。
其其它防护设备：工作时使用恰当的身体防护用品，推荐使用防静电衣，操作钢瓶时建议穿安全鞋。 未使用过的产品/空的钢瓶：将容器及未用的产品返回给供应商。不要将剩余或未用的 产品擅自处理掉。
处理方法：系统中剩余的硅烷应在适当的燃烧器中烧掉。该过程应根据当地的法规进行。含有该物质的废物被EPA列位有害废物。按照当地的法规, 用户要注明废料的流向。 国际运送规定：危险级别: 2.1(可燃气体)
联合国编号：UN2203
国内运送规定：
告示牌：可燃气体
特殊运送方法及注意事项：钢瓶应直立在通风设施良好的卡车上进行运输，不要在人员乘坐的车厢内运输。运输前应确认瓶阀已关好，输出阀已装好并将阀盖固定好。压力气瓶只能由合格的压缩气体生产厂家进行重新充装。擅自运输未经压力气瓶所有厂家充装或经其书面同意充装的气瓶为违法行为。
实验室制备：金属硅化物与酸反应，常用硅化镁与稀硫酸制取。 包装方法：钢质气瓶；安瓿瓶外普通木箱。
运输注意事项：采用刚瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放，并应将瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超过车辆的防护栏板，并用三角木垫卡牢，防止滚动。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置，禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。严禁与氧化剂、碱类、卤素、食用化学品等混装混运。夏季应早晚运输，防止日光曝晒。中途停留时应远离火种、热源。公路运输时要按规定路线行驶。铁路运输时要禁止溜放。

D. 四甲基硅烷的应急处理处置方法

一、泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿消防防护服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用砂土、干燥石灰或苏打混合。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗，洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容；用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。
二、防护措施
呼吸系统防护：空气中浓度超标时，应该佩戴过滤式防毒面具(全面罩)、自给式呼吸器或通风式呼吸器。
眼睛防护：必要时，戴化学安全防护眼镜。
身体防护：穿防静电工作服。
手防护：戴乳胶手套。
其它：工作现场严禁吸烟。工作毕，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。
三、急救措施
皮肤接触：脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。
眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。
食入：饮足量温水，催吐，就医。

E. 硅烷化处理的简介

硅烷化处理
硅烷化处理与传统磷化相比具有以下多个优点：无有害重金属离子，不含磷，无需加温。硅烷处理过程不产生沉渣，处理时间短，控制简便。处理步骤少，可省去表调工序，槽液可重复使用。有效提高油漆对基材的附着力。可共线处理铁板、镀锌板、铝板等多种基材。但就目前的国内技术来说，不是十分成熟，有待提高！尤其是硅烷和助剂的选型上，得狠下功夫。

F. 金属表面硅烷处理有什么特点

硅烷化处理剂是以有机硅烷为主要原料对金属或非金属材料进行表面处理的过程。硅烷化处理与传统磷化相比具有以下多个优点：无有害重金属离子，不含磷，无需加温。硅烷处理过程不产生沉渣，处理时间短，控制简便。处理步骤少，可省去表调工序，槽液可重复使用。有效提高油漆对基材的附着力。可共线处理铁板、镀锌板、铝板等多种基材。

但以上两种处理方法均存在较大缺陷。在环保方面：磷化含锌、锰、镍等重金属离子并且含有大量的磷，铬钝化处理本身就含有严重毒性的铬，已不能适应国家对于涂装行业的环保要求。在使用成本方面：磷化处理过程中会产生大量磷化渣，需要一套除渣装置与之配套。并且磷化使用温度大多为30-50℃，因此还需要辅助加热设备及热源对磷化槽进行加热。同时磷化及铬钝化后需要大量溢流水对工件进行漂洗。由于在环保性及使用成本方面存在缺陷，一种新型的环保、节能、低排放、低使用成本的喷漆前处理技术成为国内外广大业内技术人员研究的重点。美国已于上世纪90年代就开始对金属硅烷前处理技术进行理论研究，欧洲于上世纪90年代中期也开始着手对于硅烷进行试探性研究。我国在本世纪初迫于环保方面的巨大压力，各大研究机构及生产企业也着手对硅烷进行研究。

G. 四乙氧基硅烷的应急处理处置方法:

一、泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿消防防护服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗，洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容；用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。
废弃物处置方法：用焚烧法。废料先和易燃溶剂混合后再焚烧。
其它：工作现场严禁吸烟。工作毕，淋浴更衣。注意个人清洁卫生。
包装储运 用玻璃瓶密封包装，外用木箱加固。存放于危险品仓库中，按铁路危规84064号规定运输。
物化性质 无色易燃液体，有刺激性气味，相对密度0.9356(20/20℃)。沸点168.1℃。熔点110℃（升华）。蒸气压（20℃）133.322Pa。闪点（开杯）51.67℃。凝固点-77℃。粘度（20℃）17.9mPa·s，不溶于水，溶于乙醇，微溶于苯。水解生成二氧化硅的胶粘物。
CAS No.： 78-10-4

H. 硅烷处理的方法

硅烷化处理是以有机硅烷为主要原料，对金属或非金属进行表面处理的过程。是目前技术发展较成熟的可取代磷化的前处理技术。硅烷处理与传统磷化相比具有以下多个优点：无镍、锌、锰等有害重金属离子，不含磷，无需加温。硅烷处理过程无渣，处理时间短，控制简便。处理步骤少，可省去表调及钝化工序，槽液使用寿命长，维护简单。有效提高油漆对基材的附着力，可共线处理铁板、镀锌板、铝板等多种基材。