自泳漆

自泳漆

自泳漆(autophoresis coatings)其正式名稱為自動沉積塗料,又稱作化學沉積塗料或酸性沉積塗料。此法的特點是所用塗料和成膜方法經濟,塗裝設備簡單、能耗少、易操作,塗裝成本低且防鏽力強;幾乎可完全不用有機溶劑,污染較少而有利於環保。自泳漆自 20世紀70年代中工業化以來主要用於金屬表面(如汽車和其他金屬部件)的塗裝。

概述

合成樹脂乳液、金屬活化劑、氟化氫過氧化氫氧化劑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360-70文丘里+泵
2主脫脂浸入360-70文丘里+泵
3噴淋水洗噴淋/浸入1RT文丘里+泵
4純水洗浸入1RT文丘里+泵
5自泳浸入1-320-22攪拌器無剪下力
6後水洗浸入1RT攪拌器
7反應水浸入1RT攪拌器
8烘烤
30-40110
10分鐘工件表面達90℃
自泳塗裝主要特點
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

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