涂裝前處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)內(nèi)外有關(guān)學(xué)者從現(xiàn)代工業(yè)涂裝的迅速發(fā)展、環(huán)境保護(hù)的不斷加強(qiáng)和能源的日益緊張等方面，闡述了涂裝前處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。概括起來(lái)大致有以下幾個(gè)方面：

1、向著低溫低能耗方向發(fā)展

70年代以前，國(guó)外大多采用60℃～75℃的中溫涂裝前處理工藝。70年代中期的世界性能源危機(jī)，引起了工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的涂裝前處理技術(shù)向著低溫度、低能耗的方向發(fā)展，涂裝前處理工藝發(fā)生了重大變革，處理溫度在25℃～55℃的涂裝前處理藥劑大量問(wèn)世。

國(guó)內(nèi)隨著汽車、摩托車、自行車、電冰箱、洗衣機(jī)等技術(shù)的大量引進(jìn)和中國(guó)工業(yè)涂裝的迅速發(fā)展，低溫涂裝前處理工藝在汽車、摩托車、自行車、電冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)器、吸塵器、電飯煲等產(chǎn)品上得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。常溫涂裝前處理技術(shù)也在部分處理量少的廠家(如電控柜、農(nóng)用車、三輪車、鋼質(zhì)防護(hù)門(mén)等)得到大量應(yīng)用。

2、向著低污染低毒性方向發(fā)展

環(huán)境保護(hù)和勞動(dòng)條件的改善，已成為人們共同關(guān)注的問(wèn)題。一方面，中國(guó)不少大中城市對(duì)環(huán)境污染作了明文規(guī)定和要求，對(duì)于包括涂裝前處理在內(nèi)的涂裝、電鍍等污染較嚴(yán)重的行業(yè)限期遷出城區(qū)；另一方面，著眼于改善環(huán)境，要求逐漸減少或取代傳統(tǒng)涂裝前處理藥劑中所含的危害身體健康和造成環(huán)境污染的物質(zhì)，以創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，排除涂裝前處理中的毒性物質(zhì)，使槽液易控制，操作安全。

這里特別指出，由于亞硝酸鈉作磷化槽液的促進(jìn)劑價(jià)格低廉，在較低濃度下(0.1g/L～0.2g/L)下仍然有效，可以降低磷化溫度，縮短磷化時(shí)間，被廣泛用作磷化槽液之中，但是它的毒性也引起世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。

3、向著低濃度低成本方向發(fā)展

隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的愈加激烈，促使人們向工藝和管理要效益，千方百計(jì)降低產(chǎn)品成本。傳統(tǒng)的高、中溫脫脂劑和高、中溫磷化液的使用濃度均較高，藥品消耗大，沉渣甚多，加熱費(fèi)用高，“三廢”治理量大，涂裝前處理的綜合成本高。而低溫和常溫脫脂劑及低溫和常溫磷化槽液的使用濃度卻低得多。例如，高、中溫磷化槽液的總酸度達(dá)50-150點(diǎn)，游離酸度達(dá)10～20點(diǎn)，Zn2+含量達(dá)10gL~50gA，而低溫磷化工作液的總酸度僅15～30點(diǎn)，游離酸度僅0.5-1.5點(diǎn)，2n”含量?jī)H1g幾～3gA。這樣，不但可節(jié)約加熱費(fèi)用，藥品消耗也大大減少，而且處理質(zhì)量也大大提高，環(huán)境污染亦大幅度降低。

除了低濃度能降低成本外，以下四個(gè)方面還可降低成本：

1無(wú)需對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造；

②在磷化工藝中，不再使用穩(wěn)定性差的亞硝酸鹽作促進(jìn)劑；

③廢水治理費(fèi)用低；

4能源費(fèi)用省。

4、向著適應(yīng)新型涂裝方式的方向發(fā)展

陰極電泳和靜電噴塑等新型涂裝方式已被廣泛采用，并將進(jìn)一步發(fā)展。與傳統(tǒng)涂裝方式相比，這些新型涂裝方式對(duì)涂裝前處理質(zhì)量提出了更高更嚴(yán)格的要求。高、中溫涂裝前處理工藝，雖然處理速度快，磷化膜耐蝕性好，技術(shù)較為成熟，但磷化膜結(jié)晶粗大，厚度太厚，掛灰也重，膜層間易夾雜沉渣物，與新型涂裝方式的要求不相適應(yīng)。低溫涂裝前處理技術(shù)所形成的磷化膜結(jié)晶細(xì)致，厚度適宜，膜間很少夾雜或不夾雜沉淀物，吸漆量少，涂膜光澤度好，可大大改善涂膜的附著力、柔韌性、抗沖擊力等，更能滿足新型涂裝方式的要求。

新型涂裝方式要求磷化膜具備以下特征：

(1)薄膜化涂裝前的磷化膜一般要求膜重在1g/m~5g/m2，相當(dāng)于膜厚在0.6μm～7μm。其原因是：

1磷化膜過(guò)厚，雖然性質(zhì)緊硬，磷化膜的耐蝕性好，但脆性大，柔韌性和耐沖擊性低，涂裝后受到撓曲、沖擊等外力作用時(shí)，涂膜即使無(wú)任何缺陷，也常有引起剝落之險(xiǎn)。

②磷化膜薄，吸收涂料少，涂膜外表光澤度好。

3磷化膜薄，有利于電泳涂裝。電泳涂裝要求磷化膜重小于5g/m²。

④磷化膜薄，便于點(diǎn)焊。

⑤磷化膜薄，藥品消耗少，成本低，磷化速度快，沉渣少。

(2)膜層致密。磷化膜結(jié)晶越細(xì)，越致密，吸收涂料就越少，涂膜光澤度就越好。反之，膜層結(jié)晶粗大，疏松，吸收涂料就多，涂膜光澤度就差。

(3)質(zhì)地均勻。磷化膜結(jié)晶不均勻，厚薄差異太大，過(guò)厚的部位就易在外力作用下引起涂膜脆落，而過(guò)薄特別是無(wú)磷化膜的部位，涂膜的耐蝕性就差。

以陰極電泳為例。它要求磷化膜重在2～3g/m²，結(jié)晶細(xì)致，膜層致密均勻，抗堿性好。這是由于陰極電泳涂裝是在電場(chǎng)作用下，膠體分散的顆粒在溶液中遷移，并且在電極上沉積出來(lái)的過(guò)程，包括電泳、電解、電沉積、電滲透等物理化學(xué)變化。磷化膜薄，電泳涂裝時(shí)的電導(dǎo)率才大，才有利于電極反應(yīng)。而磷化膜厚，就會(huì)阻礙電泳時(shí)的電極反應(yīng)，影響電極效果。可見(jiàn)，低溫磷化膜比中溫磷化膜更適用于陰極電泳。

5、向著無(wú)需經(jīng)常清理(或不需清理)的方向發(fā)展

一種涂裝前處理藥劑，無(wú)論其性能多好，但如果技術(shù)要求過(guò)嚴(yán)，工藝條件過(guò)于苛刻，使用過(guò)程沉渣過(guò)多，對(duì)設(shè)備保養(yǎng)過(guò)于繁瑣，那么這種藥劑便失去了實(shí)用價(jià)值。因此，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)穩(wěn)定性好，操作簡(jiǎn)單，工藝穩(wěn)定，磷化沉渣少的新型低溫和常溫涂裝前處理藥劑，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。