金属件涂装前处理工艺对涂层质量影响因素

《金属件涂装前处理工艺对涂层质量影响因素》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、杨梦春1，田雪梅2，马颖1，乔红斌3   (1．中国石油化工股份有限公司北海分公司，广西北海536000；2．江苏油田职工培训中心，江苏洪泽2231263．上海大学材料学院，上海2O1800)     摘要：重点分析了除油脂、除锈蚀和氧化皮、表面调整、磷化、钝化等几方面前处理工艺对涂层质量的影响，获得了较优秀的磷化配方。   关键词：磷化；耐腐蚀；附着力    1引言   金属工件表面在涂漆前必须进行表面预处理，以提高涂层附着力及其耐腐蚀性能，从而使涂层装饰性和保护性达到最佳状态。预处理工艺一般包括除油脂、除锈、表面调整、磷化、钝化及综合处理

2、等。金属的表面状况直接影响磷化膜晶核的形成和生长，从而进一步影响涂装质量。在一些主要工序之间，还必须增加中和、水洗、脱水干燥等辅助工序。本文重点就除油脂、除锈蚀和氧化皮、表面调整、磷化、钝化几方面工艺对涂层质量的影响作一些探讨。    2除油脂   除油脂目的在于清除工件表面的油脂、油污，方法大体可分为物理机械法、化学法两大类。物理机械法主要是手工擦刷、喷砂抛丸、火焰灼烧及超声波除油等。化学法主要是有机溶剂清洗、酸性清洗液清洗、碱性清洗液清洗。国外化学法除油脂主要采用弱碱性脱脂剂。日常生产中使用的油脂分为动植物油和矿物油2类。动植物油亦称皂化

3、油，矿物油亦称不皂化油。   碱性清洗液包括强碱液和弱碱液2类。强碱液(pH>12)利用强碱对动植物油的皂化反应，形成溶于水的皂化物达到除油脂的目的。纯粹的强碱液只能皂化除去动植物油脂而不能除掉矿物油脂。因此人们通过在强碱液中加人表面活性剂，一般是磺酸类阴离子活性剂，利用表面活性剂的乳化作用达到除矿物油的目的。强碱液除油脂的使用温度都较高(70～80℃)。常用强碱液清洗配方与工艺见表1。表1常用强碱液清洗配方与工艺点击此处查看全部新闻图片   强碱液除油脂需要较高温度，能耗大，对设备腐蚀也大，并且材料成本并不算低，因此这种方法的应用正逐步减少

4、。   低碱性清洗液是当前应用最为广。泛的一种除油脂剂。它的碱性低，一般pH为9～12。对设备腐蚀较小，对工件表面状态破坏小，可在低温和中温下使用，除油脂效率较高。特别在喷淋方式使用时，除油脂效果特别好。低碱性清洗剂主要由无机低碱性助剂、表面活性剂、消泡剂等组成。无机型助剂主要是硅酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠、磷酸钠、碳酸钠等。其作用是提供一定的碱度，有分散悬浮作用，可防止脱下来的油脂重新吸附在工件表面。表面活性剂主要采用非离子型与阴离子型，一般是聚氧乙烯OP类和磺酸盐型，它在除油脂过程中起主要作用。阴离子型的AAS(十二烷基苯磺酸钠)的去污能

5、力、渗透性、乳化作用和起泡性都较好，但防止油污再附着的能力较差。非离子型的JFC渗透剂具有较强的渗透和润湿性能。OP—l0乳化剂对矿物油有乳化、分散和净化作用磷化膜的结晶形态，受到碱性清洗艺的影响。一般来说，随清洗液碱性的提高，磷化膜的品粒变粗，这可以解释为碱性提高使金属表面活性点数量减少，成膜时晶核生成速度小于晶粒长大的速度，从而导致在数目多的活性点上晶核长得粗大。所以对希望获得晶粒细小致密的磷化膜而言，用弱碱性清洗液较好。对低温磷化，选用弱碱性清洗液除油脂对提高表面活性点数量和表面能有利，从而使磷化成膜速度加快，可达到低温快速成膜的目的。

6、但清洗液的碱性下降，会导致清洗能力的降低。这时可辅以其他措施，如机械搅拌、喷淋清洗、外加电流或超声波处理等，以提高清洗效率。   在碱性喷液清洗中，儿乎只用非离子型表面活性剂。一般地说，这是惟一低泡且仍有良好洗涤性能的类型。在碱性浸液清洗剂中，4种类型表面活性剂均可使用，因为在浸液法中泡沫不会成为问题。在有特殊要求时还需要加入一些其他添加物，如喷淋时需要加入消泡剂，有时还加入表面调整剂，起到脱脂、表调双重功能。一般而言，协同效应可以提高脱脂能力。例如，硅酸盐与饼峻盐的结合使用；OH一离子浓度对阴离子表面活性剂能的影响；多磷酸盐络合作用消除配制

7、溶液所用水的坝性等。一般常用的低碱性清洗液配方和工艺见表2   表2常用低碱性清洗液配方和工艺浸泡型清洗剂主要应注意的是表面活性剂的浊点问题，当处理温度高于浊点时，表面活性剂析出上浮，使之失去脱脂能力，一般加入阴离子型活性剂即可解决。喷淋型清洗剂应加入足够的消泡剂，在喷淋时不产生泡沫尤为重要。铝件、锌件清洗时，必须考虑到它们在碱性条件下的腐蚀问题，一般宜用接近中性的清洗剂。   需要指出的是，常用的碱性去油对铸件不适用。因为铸件上有砂眼存在，一旦去油液进入很难清洗干净，易在磷化膜上产生白色或黄色斑点。同时碱性物质易使金属表面钝化，不利于膜的生

8、长，而采用有机溶剂去油，则可以避免上述弊端。   经碱液除油的工件需彻底清洗，防止碱液残留于金属表面，导致漆膜破坏。   3除锈蚀和氧化皮   除锈方法有手工、机械