DB13/T 5137-2019 薄膜前处理材料技术条件

ICS25.220.01

A29

DB13

河北省地方标准

DB13/T5137—2019

薄膜前处理材料技术条件

2019-12-27发布2020-01-28实施

河北省市场监督管理局发布

DB13/T5137—2019

前言

本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。

本标准由保定市市场监督管理局提出。

本标准由河北省市场监督管理局归口。

本标准起草单位：长城汽车股份有限公司。

本标准主要起草人：史金重、杨磊、吴少华、张秀格、李军勇。

I

DB13/T5137—2019

薄膜前处理材料技术条件

1范围

本标准规定了以硅烷处理工艺和锆系处理工艺为主的适用于电沉积工艺的环保型无磷薄膜前处理

产品的基本原理、试验板材、技术要求、检验规则、标识、包装、运输和储存。

本标准适用于车身用薄膜前处理产品的新产品认可、进货检验等，对于现场槽液的质量监控，因

线体工艺、设备各异，具体质量控制需制定具体的《控制计划》或其他质量控制文件。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T708冷轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差

GB1720漆膜附着力测定法

GB/T1731漆膜柔韧性测定法

GB/T1732漆膜耐冲击性测定法

GB/T1733漆膜耐水性测定法

GB1739绝缘漆漆膜耐油性测定法

GB/T1740漆膜耐湿热测定法

GB/T2518连续热浸镀锌钢板及钢带

GB/T2828.1计数检验抽样程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划

GB/T3880.1一般工业用铝及铝合金板、带材第1部分：一般要求

GB/T6739色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度

GB/T9750涂料产品包装标志

GB/T9753色漆和清漆杯突试验

GB/T10125人造气氛腐蚀试验盐雾试验

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

薄膜前处理thinfilmpretreatment

通过形成超薄有机涂层以取代传统磷化工艺的环保型涂装前处理工艺，主要包括硅烷处理工艺、

锆系处理工艺等。

3.2

硅烷处理工艺silanetreatmentprocess

1

DB13/T5137—2019

以硅烷偶联剂等有机硅烷为主要原料，通过水解、凝聚、脱水缩合等化学反应在钢材表面形成超

薄化学保护层的涂装前处理工艺。

3.3

锆系处理工艺zirconium-basedprocess

以锆系转化液为主体材料，在钢材表面形成超薄化学保护层的涂装前处理工艺。

注：锆系薄膜非常致密，且涂层膜厚很薄，为纳米级，因此通常被称为“陶瓷涂层”或“纳米陶瓷涂层”。

4基本原理

4.1硅烷处理工艺机理

4.1.1硅烷是一类硅基的有机/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。硅烷含有两种不同的化学官能团，一端能与无机材料（如玻璃纤维、硅酸盐、

金属及其氧化物）表面的羟基反应生成共价键；另一端能与树脂生成共价键，从而使两种性质差别很

大的材料结合起来，起到提高复合材料性能的作用。

4.1.2硅烷成膜过程

水解反应，主要水解产物为硅醇，当溶液中形成足量的活性硅羟基基团-Si-OH，该溶液便可用于

金属表面处理，如图1所示。

图1硅烷水解反应

凝聚反应，硅羟基基团间可脱水所合成低聚硅醇，低聚物中的硅羟基与金属表面的羟基-OH形成氢

键，如图2所示。

图2凝聚反应

2

DB13/T5137—2019

成膜反应，氢键进一步脱水聚合，在界面上生成Si-O-Me共价键，在金属表面形成硅烷膜，提高与

界面的附着力，如图3所示。

注：Me为基材表面金属。

图3成膜反应

4.2锆系处理工艺机理

锆系处理液一般由锆盐及添加剂构成。反应机理主要是利用氟锆酸盐，氟钛酸盐的水解反应在金

属基材表面形成一种化学性质稳定的无定型氧化物，通过加入氧化剂和螯合剂，促进此水解反应的进

行，从而获得性能良好的金属表面皮膜，如图4所示。

3

Fe3HFFeF3H2