概述
由合成樹脂乳液、金屬活化劑、氟化氫、過氧化氫等氧化劑和顏料的水分散物組成,浸沉塗液為上述組成液的5%~10%的水分散體,pH值為2.5~3.5,將被塗物(鐵質)浸入上述塗液中,金屬鐵由於酸而溶解為Fe2+,然後由於氧化劑氧化為Fe3+,Fe3+使乳膠中和成一種不穩定的狀態,快速聚沉在金屬表面而成膜,可通過控制浸漬時間來控制膜厚。自泳塗料及塗裝工藝
自泳漆又稱自動沉積塗料,70年代由美國Achem公司發明並於70年中期套用於工業塗裝,由於同屬於水性塗料,故具塗裝方法與電泳塗漆相似,但不同電,而是利用化學能將成膜物覆蓋在鐵製品表面形成塗層。鋼鐵表面只需除銹後即可塗裝,不必進行磷化處理。80年代,美國、加拿大、法國、日本等國已用於汽車零部件塗裝,而80年代中期,我國已將自泳塗料用於汽車車身及貨箱塗裝,應該說我國起步不晚,與國際先進水平差距不大,目前國內已經有部分廠家使用。基本原理
自泳塗料一般是由有機高分子的水性分散液和水性炭黑漿配製而成,在沉積時,在槽液中加入自動沉積的化學反應材料,如FeF3、HF、H2O2等。塗裝時,將塗裝工件浸漬於漆槽中,HF、FeF3腐蝕工件表面,其中部份溶解的Fe和樹脂反應,樹脂和顏料析出沉積於金屬工件表面形成濕膜,其餘未和樹脂反應的被槽液中的氧化劑氧化形成FeF3穩定槽液中。化學反應式如下:
溶解反應:Fe(工件)+2HF → Fe2++H2+2F-Fe(工件)+2FeF3 → 3Fe2++6F-
成膜後的氧化反應
Fe2++樹脂 → Fe-樹脂
2Fe2++ H2O2+2HF → 2Fe3+2H2O+2F-2Fe3+6F- → 2FeF3
簡單的塗裝工藝流程
序號 | 工藝 | 方式 | 時間min | 溫度℃ | 循環/攪拌 | 備註 |
1 | 預脫脂 | 噴淋/浸入 | 3 | 60-70 | 文丘里+泵 | |
2 | 主脫脂 | 浸入 | 3 | 60-70 | 文丘里+泵 | |
3 | 噴淋水洗 | 噴淋/浸入 | 1 | RT | 文丘里+泵 | |
4 | 純水洗 | 浸入 | 1 | RT | 文丘里+泵 | |
5 | 自泳 | 浸入 | 1-3 | 20-22 | 攪拌器 | 無剪下力 |
6 | 後水洗 | 浸入 | 1 | RT | 攪拌器 | |
7 | 反應水 | 浸入 | 1 | RT | 攪拌器 | |
8 | 烘烤 | 30-40 | 110 | 10分鐘工件表面達90℃ |
1、自泳漆相對電泳漆來說油漆密度小,故鹽霧時間、附著力等測試均有出色的表現。
2、 以水為分散劑,一般不含有機溶劑,屬安全環保型塗料,無VOC。
3、塗裝無死角,只要工件能接觸到的地方均能做到良好的漆膜。
4、塗裝時不需電,把工件放如槽中即可。
5、塗裝設備簡單,一般只需:槽體、攪拌系統、加熱系統、恆溫系統、傳送裝置、烘箱。
自泳漆塗裝劣勢
1、顏色單一,目前只有黑色與灰色。
2、只針對於鋼鐵件,不與其他金屬相反應。
自泳塗裝的優點
操作優點■降低對環境影響
—無重金屬
—低能耗
—低水耗
■改善防腐性能
—更好的UV防護
—均勻的空腔內部塗裝
■所需安裝空間更少
—占用更小地面
—無磷化前處理
■簡單,自動的槽液控制
—固含量/時間/溫度
—塗裝工藝槽僅控制配槽自泳漆,水和開缸劑
■少量或沒有揮發性有機化合物
■不含重金屬
■無需電力驅動反應
■反映不需可燃性或爆炸性化學品
■更少固態排放物 ■即時塗裝效果,無需後固化儲存,無需特殊支架設計
—人力成本更低
—生產效率更高
■投資更少
—掛架簡單
—工藝步驟更少
—控制/過濾設備更少
—無需變壓裝置