彩涂板预处理的五种工艺与步骤

在卷材彩涂生产中, 钢或铝卷材能连续通过脱脂、清洗、化学转换膜、涂漆和固化等步骤, 所以生产的能耗低, 生产效率较高,对环境污染小, 并能做到计算机自动控制整条机组生产,大大提高了产品质量。国内在卷材彩涂方面早有一定的研究和发展。武钢、西南铝加工厂等都有一定规模的生产机组。宝钢冷轧厂的彩涂机组是目前国内最大的卷材彩涂生产机组, 其生产能力为每年2 万t。工艺段最高速度达1 4 6m /m in , 最大宽度1 5 5 0 m m , 也是亚太地区最先进的彩涂机组。在卷材彩涂板预处理上, 宝钢全部采用汉高Pa r k er A m c h e m 公砧的化学品, 产品达到了满意的要求。

工艺步骤
卷材彩涂板预处理工艺:
(l) 喷淋/浸渍法
脱脂一水洗一化学转换膜处理一水洗一后处理一干燥
(2) 喷淋/辊涂法
脱脂一水洗一表面调整(可选择)一干燥一化学转换膜处理一干燥早期一般都采用喷淋/浸渍法工艺。该工艺除第三步用浸渍法外, 其余都用喷淋法施加化学品。在后处理中一般含有铬, 通过后处理后不但去除了卷材表面的多余残留物, 而且还可在表面生成一层含铬的化合物, 提高了卷材的抗腐蚀性能。

工艺种类
一般来说, 在各种工艺中的卷材彩涂的脱脂所用化学品基本上可通用, 但其后的转换膜处理的化学品就不同了。预处理工艺一般以其区分。
常用如下5 种工艺:
(1) 用于钢铁、锌层和铝上的磷化工艺;
(2) 用于锌层上的络合氧化工艺;
(3) 用于铝和铝锌合金层上的铬化工艺;
(4) 用于铝上的铬酸磷化工艺;
(5) 用于铝上的无铬酸工艺。
这些转换膜生成后都要用水冲洗和后处理, 以去除表面残留物, 大多数转换膜工艺的后处理是由铬酸为基础的。无铬酸工艺的后处理要用一种有机物。卷材后处理以后, 要通过热风装置或烘道, 以干燥卷材表面的转换膜。以下分别谈谈这5 种预处理工艺。

一、磷化工艺
该工艺是根据钢铁、锌层和铝的要求发展起来的。磷化液由稀释的磷酸和其他化学品组成。金属在溶液中表面能产生一层不溶性的磷酸盐结晶层, 并能阻止基体腐蚀和改进涂料层的耐久性和结合力。在要求不高的情况下, 可采用铁系磷化工艺。该工艺处理的卷材
, 中性盐雾试验至少可达so h , 膜重可达到1000—2000mg/m。在铁系磷化膜上施加有机涂料能达良好的抗蚀性、柔软性和耐冲击性。锌系磷化工艺是为处理热涂锌层板发展起来的,也可用于电镀锌层和冷轧板表面处理。处理后的金属表面得到一层无定形的锌系磷化膜, 有时还可用表面调整细化磷化膜的结晶。在卷材彩涂中, 用的锌系磷化膜一般膜重1 0 0 0 一2 5 0 0 m g / m Z 。采用双涂层时, 该工艺处理过的彩涂板具有良好的耐腐蚀性和耐湿性, 但柔软性要比铁系磷化膜差。在铝上采用磷化工艺没有象采用铬磷化和铬化工艺那样普遍。
 

二、络合氧化工艺  

该工艺处理过的锌层表面能得到一层非金属性的、无定形的络合氧化膜, 其能使预处理后的金属表面达到非常好的耐蚀性、耐湿性和结合力。与一般的转换膜处理不同, 络合氧化处理液是强碱性的, 并含有铁、钻等金属化合物。在锌的络合氧化层中少量的钻存在, 增加了锌表面的耐蚀性, 腐蚀的抑制被认为是阴极性的氧减少引起。活泼的铬酸盐后处理完善了络合氧化层的结构。一般络合氧化膜含钻量小于10 m g/ m Z 、含铬量小于15 m g /m Z 。所以络合氧化工艺中, 转换膜处理和其后的铬酸盐处理,是工艺中二个重要的方面, 缺一不可。

铬化工艺
铬转换膜是由铬酸、铬酸盐在锌、铝、锌铝合金表面进行化学反应而生成的预处理膜, 形成的膜是一种无定形水合氧化铬、铬酸盐层。在转换膜里也有金属氧化物的成分有二种典型的铬化过程: 即无促进剂和有促进剂工艺。一般有促进剂工艺含有氰铁酸盐或钥酸盐。在该工艺中, 促进剂也形成了转化膜里的一种成分。铬化膜即有装饰性又有功能性。它们能产生多种颜色,膜层也能为涂料提供良好基底, 即良好结合力和耐蚀性。在锌或锌铝合金卷材应用时, 膜重5 一20 m g Zm Z 。在铝卷材料应用时, 膜重3 0 一6 5 m g /m Z 。该工艺的后处理多数也是采用含铬化合物。控制好后处理化学品的组成和操作条件能使转化膜的含
铬量均匀。用于锌和铝的“ 无水洗” 铬化工艺是用辊涂方法均匀地控制卷材表面的湿膜厚度。一般其采用的化学品要比常规工艺的化学品浓。膜重1 0 一i 0 0 m g C r /m “范围内。

铬磷化工艺
用铬酸、磷酸或其盐组成的铬化转换膜工艺, 能在铝表面形成一层铬磷化膜。该膜多数用于涂有机涂料的罐头基体。一般膜重在10 一30 m g / m “范围内。该膜清洁, 使涂料有良好的结合力, 并在长期暴光后也不影响啤酒和饮料的香型。
 

无铬预处理工艺
为了在工业中减少铬的使用, 最近开发了一种用于铝卷材预处理的工艺。这一新工艺消除了铬的环境污染和又: 人畜的危害, 该工艺含有钦或错等化合物,处理后形成一层非金属性、无定形的钦或错氧化层。为了达到良好的质量要求, 工艺的最佳参数要通过调
试, 一般能得到5 一20 m g /m “的膜重。由加速试验数据可见, 该工艺需要后处理。为了保证所需性能, 有时需用一种新型的有机物进行后处理, 该工艺目前在制罐和建筑铝材上很有用。

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