有机涂层的附着力既包括有机涂层对基体的附着力，也包括有机涂层本身的内聚力。要确保有机涂层的防护性能，涂层与金属基体必须有较好的附着力。根据附着力和内聚力相对强度不同以及金属基体的性质，有机涂层的破坏有3种基本形式，即附着力破坏、内聚力破坏和基体破坏。金属腐蚀理论定义，金属材料由于受到周围介质的作用而发生状态的变化，转变成新相，从而遭受的破坏，即为腐蚀。有机涂层是防止金属腐蚀的有效方法，对有机涂层技术要求有:(1)与金属基体有良好的附着力；(2)降低涂层孔隙率；(3)优良的涂层耐腐蚀介质性能。有机涂层成膜物质实际上都是一些与基体金属有良好粘附力的高聚物，由于金属是高能表面(其表面能>200N/m)，因此在涂装之前，对金属表面必须进行必要的清洁处理。一般高聚物可以在其表面铺展润湿，随后进行扩散过程。金属基体由于受结晶结构的约束，分子运动困难，有机高分子涂料在固化前，分子可以扩散到表面氧化层微孔中，达到分子的紧密结合，获得良好的附着力，这种结合力可以用机械连接理论解释。金属工件表面采用喷砂、抛丸、磷化和钝化等方式处理就是一种机械连接作用。随着机电产品制造业、汽车行业的飞速发展，对各种金属制品及铁路、汽车零部件产品的质量有了更高要求。在金属涂装中前处理技术占有极为重要的地位，涂层质量问题中前处理占约70%，而且是保证涂装质量和防护质量稳定与否的重要因素。目前简单的酸洗钝化前处理方式，已经不能满足金属加工及涂装的基本要求。只有采用标准的前处理生产工艺，使钢铁表面形成一层转化膜，才能满足金属加工和涂装处理的质量要求。对经过磷化和不经磷化处理工件的同一涂层进行盐雾试验，其涂层的防护性能相差约50%。可见磷化等前处理对涂层的防锈能力和金属的防护能力起着至关重要的作用，本文就磷化技术和近期涂装前的无磷无铬处理技术等作进一步讨论。

    在涂装金属工件的所有性能中，涂层与基体的附着力是最重要和具有决定意义的。涂层的防腐蚀性能主要取决于涂层与金属基体表面的附着力，故附着力的好坏直接影响涂层的质量和使用。根据金属材料的实际表面结构可分为外表面层和内表面层。外表面层厚度约15.5nm，内表面层为加工硬化层(>5μm)，与基体金属层形成固溶体。

    硅烷处理

    硅烷技术具有环保、节能、操作简便、成本低等磷化技术无可替代的优点。目前硅烷技术在工业中已初步显示出优良的性能，开始逐步取代传统磷化技术。金属表面硅烷处理剂中的硅烷基本分子式为Y—Si—(OR)3，其中OR是可水解的基团，Y是有机官能团，金属在硅烷处理后可与涂料等各种有机聚合物结合。硅烷成膜机理有较多解释，其中ArklesB[7]的化学键成膜机理广为接受。金属表面硅烷处理技术是涂装前处理环保节能新技术，它具有常温、无磷无渣无毒、工艺简单、流程短、成本低等磷化技术无可替代的优点，同时能与现有涂装工艺和设备相兼容，不需进行额外的设备改造，只需更换槽液即可投入生产运行。金属工件经硅烷处理后，表面吸附了一层类似于磷化晶体的三维网状结构的超薄有机纳米膜层(50～500nm)，同时在界面形成结合力很强的Si—O —Me共价键(其中Me=金属)，可将金属表面和电泳涂层偶合，具有很好的附着力，可应用于各种钢铁、铝、铝合金、镀锌或锌基工件的涂装前处理。硅烷技术有望给磷化技术带来全新的变革。

    工艺技术

    磷化处理

    磷化是一种广泛应用于金属涂装前处理的传统工艺，它是磷酸盐与金属基体进行化学反应而在其表面形成磷酸盐化学转化膜的工艺过程，这种磷酸盐转化膜称为磷化膜。磷化的主要目的是为基体金属提供短期工序间保护，在一定程度上防止金属基体被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜涂层的附着力与耐腐蚀性能。磷化技术被广泛应用于汽车、家用电器以及机械等行业的涂装前处理中。磷化是一种典型的局部多相反应，其本质属电化学反应。不同磷化体系、基材的磷化反应机理比较复杂。虽然在这方面已做过大量的研究工作，但许多机理仍有待于探索。影响金属工件磷化膜质量主要有槽液的温度、游离酸度、总酸度、pH、促进剂以及槽液中金属离子(如铁/镍/锰等离子)浓度等因素。磷化膜具有多孔性，极大地增大了金属的比表面积，可使封闭剂、各种有机涂料等渗透到空隙之内，与磷化膜紧密结合，从而提高金属基体与涂装膜层间或其他有机精饰层间的附着力，增强了涂装后金属工件表面涂层的耐蚀性能。虽然磷化处理有很多优点，但也存在很多自身无法克服的弊端:磷化处理液中含有磷酸盐及重金属等有害物质，并且在处理过程中均会产生沉渣，影响生产的正常进行。排放的废水中所含COD及重金属如不进行环保处理就会危害环境，按照国家污水排放综合标准要求(GB8978—1996)，要达到国家一级排放标准，废水处理成本高达3～5元/m3；另外，磷化处理大部分需在加温的条件下进行，能耗较大、工艺复杂、操作也不方便。随着人们生活品质的提高，节能减排的环保要求，涂装前处理技术，提高热能效率，逐步实现零排放，常温低渣磷化处理技术以及新型无毒环保锆盐处理和硅烷处理是绿色表面前处理技术发展的方向和趋势。

    锆盐处理

    锆盐技术是一种以氟锆酸为基础的纳米技术，它能在清洁的金属表面形成一层纳米涂层，但对其成膜机理的相关研究工作报道并不详尽。一般认为处理剂中的氟锆酸(H2ZrF6)与金属表面的氧化物反应形成复合产物(ZrOxFy)，经干燥后，该产物在金属表面沉积形成致密结构的纳米陶瓷化学转化膜，其隔阻性强并与金属氧化物及后续的有机涂层具有良好的附着力，能显著提高金属涂层的耐腐蚀性能，延长其耐腐蚀时间。

    锆盐技术可在室温处理(不需要加热)，处理时间短(约2min)，不需要表调和封闭/钝化，不需要增加废水处理成本(无重金属排放、无磷、无渣)，是一种环保无污染的前处理技术。