金屬表面無油、無銹,以及所構(gòu)成的轉(zhuǎn)化膜(磷化膜)能使粉末涂料大分子極性基團與基體充分“挨近”,不僅增強了粉末涂料與基體的結(jié)合力,并且還將磷化膜的防腐功用與粉末涂料的防腐功用聯(lián)合起來,這將大大促進粉末涂層的防腐功用。
1、前語
金屬表面前處理是為了添加基體與涂層的結(jié)合力。因此,進行前處理時必須徹底除掉表面的油污、銹蝕,并構(gòu)成一層細密的轉(zhuǎn)化膜,這樣涂層的物理和化學功用以及使用壽命才有所提高,粉末涂裝的優(yōu)勝功用夠充分表現(xiàn)出來。下面我們將談?wù)摬煌疤幚恚谆┕に嚺c粉末涂料的配套性不同,以及對整個涂層質(zhì)量的影響。
2、試驗方法
試驗用資料為寶鋼出產(chǎn)的電鍍鋅板,試板標準150×750×0.8mm。所用前處理劑為廣東省江門誠信化工廠產(chǎn)品,所用粉末涂料是杜邦華佳公司供給的耐候純聚酯粉末。
2.1 工藝流程選定
要充分發(fā)揮粉末涂層的防腐功用,金屬表面前處理的磷化工序是關(guān)鍵。為此,我們根據(jù)實踐出產(chǎn)線的具體情況,選用如下工藝流程:
熱水洗→脫脂→水洗→表調(diào)→磷化→水洗→純水洗→水分烘干→靜電噴涂→粉末固化。
2.2 轉(zhuǎn)化膜的篩選及確認
我們知道,金屬表面的轉(zhuǎn)化膜按化學轉(zhuǎn)化膜類型可分為下列三種:氧化鐵-磷酸鹽膜,它是無定形膜。這種膜孔洞較多,耐蝕性稍差,處理后需再進行鉻酸鹽處理,涂層結(jié)合力較好,膜厚約0.3g/m2。
磷酸鹽鋅膜(鋅系,鋅-鈣系,鋅-錳系,鋅-鎳系,鋅-錳-鎳系等),它是結(jié)晶型膜。這種膜是多孔的,具有出色的涂裝功用,涂層結(jié)合力較好,膜厚1.0~2.0g/m2。
復(fù)合金屬氧化物膜,它是無定形膜。這種膜主要由鋅的氧化物組成,其間含有鐵、鈷和鎳。復(fù)合金屬氧化雖有較佳的涂裝功用,但其耐蝕性較差;
處理后需再進行鉻酸鹽處理。完好的復(fù)合金屬氧化物膜一般含鈷或鎳約5.4~18.0mg/m2;含鉻約6.5~16.0mg/m2。
關(guān)于耐候性純聚酯粉末涂料,選用磷酸鹽鋅膜較為適宜。因此我們選用3種不同鋅系磷化液進行相關(guān)工藝試驗,即鋅系、鋅-錳系和鋅-錳-鎳系。
2.3 涂層附著力的檢驗
經(jīng)上述三種不同前處理(磷化工藝)之后,對涂裝后的試板進行相關(guān)項目的檢驗,其間包含涂層附著力、抗沖擊性以及涂層的外觀質(zhì)量等。
選用第一種前處理工藝(一般鋅系磷化)的試板,表面經(jīng)靜電粉末噴涂(以下簡稱“噴塑” ),按百格法(間隔1mm)測得的表面涂層附著力差,成果抵達3級以上(大于35%掉落)。
選用第二種前處理工藝(鋅-錳系磷化)的試板,表面經(jīng)噴塑后按百格法(間隔1mm)檢驗得到的表面涂層附著力較好,成果抵達1級(5%掉落)。
選用第三種前處理工藝(鋅-錳-鎳系磷化)的試板,表面噴塑后按百格法(間隔1mm)檢驗得到的表面涂層附著力好,成果抵達0級(無掉落)。
這一檢驗成果表明:選用鋅-錳-鎳系磷化能很好地與耐候性純聚酯粉末涂料配伍,它的涂層功用(耐蝕性、抗沖擊性等)都優(yōu)于其它兩種磷化體系。
3、實驗結(jié)果與剖析
3.1 不同系統(tǒng)磷化膜的晶相剖析
三種磷化系統(tǒng)的磷化膜結(jié)構(gòu)電鏡剖析圖見圖1。
從圖1能夠得出,磷化膜結(jié)晶的首要金屬離子成分為鋅、錳、鎳等。鍍鋅表面構(gòu)成的一般鋅系磷化膜首要是磷酸鋅結(jié)晶,在“活化中心”處結(jié)晶呈松枝狀平面輻射翻開,孔隙率高,見圖1a。在鍍鋅表面構(gòu)成的鋅錳系磷化膜首要是磷酸鋅和磷酸錳的結(jié)晶,結(jié)晶呈多面塊體狀,因為結(jié)晶方向無序,致使磷化膜較厚,空地較大,見圖1b。在鍍鋅表面構(gòu)成的鋅錳鎳系磷化膜首要是磷酸鋅、磷酸錳和磷酸鎳的結(jié)晶,結(jié)晶呈針狀或樹葉狀,結(jié)晶方向大部分有序,少量無序,致使磷化膜結(jié)晶詳盡,見圖1c。
3.2 與粉末涂料配套性
一般鋅系磷化的結(jié)晶孔隙率高,簡略吸收空氣或環(huán)境中的水分,使涂層與基體結(jié)合力下降。因此此類磷化膜與粉末涂料的配套性較差。鋅錳系磷化的結(jié)晶膜較厚,也會影響涂層與基體的結(jié)合力。特別是經(jīng)過一段時間后涂層附著力會出現(xiàn)部分變差現(xiàn)象。因此,此類磷化膜與粉末涂料的配套性不穩(wěn)定。鋅錳鎳系磷化的結(jié)晶孔隙率適中,膜結(jié)晶詳盡,粉末涂料固化時涂料分子能進入到磷化膜中,增加涂層與基體的結(jié)合力。因此,此類磷化膜與粉末涂料的配套性較好。
4、結(jié)語
在鍍鋅板表面涂裝粉末涂料時,要確保涂層的防腐功能,金屬表面前處理與粉末的配套性極其重要。磷化膜系統(tǒng)、結(jié)晶巨細、孔隙率等因素都對粉末涂層有不同程度的影響。
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