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硅烷偶联剂金属表面预处理剂是以硅烷偶联剂为主要成分，通过对金属表面进行硅烷化处理以达到替代传统磷化、钝化工艺的目的。其原理是硅烷偶联剂每个分子上含有两种或多种不同的反应性基团，其中一个反应性基团为甲氧基或乙氧基，它可以与无机材料结合，如玻璃、金属、硅砂等;另外一种反应性基团为乙烯基、环氧基、氨基或甲基丙烯酰氧等，可以与有机材料形成化学键和。与普通的磷化、钝化工艺相比，该工艺集高效、环保、经济为一体，具有广阔的市场前景和巨大的环境效益。 通过混合乙烯基三乙氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷水解制备硅烷水解溶液，加入添加剂Ce(NO3)3，对普通低碳钢基体进行预处理，浸渍后固化成膜制备优质的硅烷膜。 在混合硅烷水解溶液的制备中，以去离子水作为水解溶剂，探索了不同的水解方法和条件。通过单因素实验和正交实验确定了混合硅烷水解的最佳水解方法和条件。 在加入添加剂Ce(NO3)3的实验中，确定了加入硝酸铈可以提高膜的耐腐蚀性，且对溶液的稳定性没有影响。通过单因素实验和正交实验确定了硝酸铈的最佳浓度。 在低碳钢片前处理的过程中，通过对比不同的处理方法和条件，利用扫描电镜和硫酸铜点蚀实验分别考察了不同条件下处理基体的微观形貌和耐腐蚀性，确定了最佳处理方法和条件。 利用扫描电镜、红外吸收光谱、盐雾试验、电化学测试等检测方法对在不同条件下制备的硅烷膜进行表征，验证了硅烷化金属表面处理的优越之处。结果表明:在最佳条件下制备的硅烷膜的耐腐蚀性优于经磷化处理后的耐腐蚀性;废液无残渣。 为了进一步增加硅烷涂膜的附着力和成膜性，先制备甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)/乙烯基三乙氧基硅烷(KH-151)共聚物，其原理是利用GMA中的双键基团与KH-151中的双键基团发生聚合作用，再与N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-792)共水解制备均相GMA改性的硅烷涂膜。并利用扫描电镜、红外吸收光谱和电化学测试系统研究了GMA改性硅烷涂膜的基本组成和微观形貌，另外，我们通过电化学方法研究了不同GMA含量对涂膜耐腐蚀性的影响，并发现通过GMA改性的硅烷涂膜有着非常优异的耐腐蚀性能。