金属表面无油、无锈,以及所构成的转化膜(磷化膜)能使粉末涂料大分子极性基团与基体充分“挨近”,不仅增强了粉末涂料与基体的结合力,并且还将磷化膜的防腐功用与粉末涂料的防腐功用联合起来,这将大大促进粉末涂层的防腐功用。
1、前语
金属表面前处理是为了添加基体与涂层的结合力。因此,进行前处理时必须彻底除掉表面的油污、锈蚀,并构成一层细密的转化膜,这样涂层的物理和化学功用以及使用寿命才有所提高,粉末涂装的优胜功用够充分表现出来。下面我们将谈论不同前处理(磷化)工艺与粉末涂料的配套性不同,以及对整个涂层质量的影响。
2、试验方法
试验用资料为宝钢出产的电镀锌板,试板标准150×750×0.8mm。所用前处理剂为广东省江门诚信化工厂产品,所用粉末涂料是杜邦华佳公司供给的耐候纯聚酯粉末。
2.1 工艺流程选定
要充分发挥粉末涂层的防腐功用,金属表面前处理的磷化工序是关键。为此,我们根据实践出产线的具体情况,选用如下工艺流程:
热水洗→脱脂→水洗→表调→磷化→水洗→纯水洗→水分烘干→静电喷涂→粉末固化。
2.2 转化膜的筛选及确认
我们知道,金属表面的转化膜按化学转化膜类型可分为下列三种:氧化铁-磷酸盐膜,它是无定形膜。这种膜孔洞较多,耐蚀性稍差,处理后需再进行铬酸盐处理,涂层结合力较好,膜厚约0.3g/m2。
磷酸盐锌膜(锌系,锌-钙系,锌-锰系,锌-镍系,锌-锰-镍系等),它是结晶型膜。这种膜是多孔的,具有出色的涂装功用,涂层结合力较好,膜厚1.0~2.0g/m2。
复合金属氧化物膜,它是无定形膜。这种膜主要由锌的氧化物组成,其间含有铁、钴和镍。复合金属氧化虽有较佳的涂装功用,但其耐蚀性较差;
处理后需再进行铬酸盐处理。完好的复合金属氧化物膜一般含钴或镍约5.4~18.0mg/m2;含铬约6.5~16.0mg/m2。
关于耐候性纯聚酯粉末涂料,选用磷酸盐锌膜较为适宜。因此我们选用3种不同锌系磷化液进行相关工艺试验,即锌系、锌-锰系和锌-锰-镍系。
2.3 涂层附着力的检验
经上述三种不同前处理(磷化工艺)之后,对涂装后的试板进行相关项目的检验,其间包含涂层附着力、抗冲击性以及涂层的外观质量等。
选用第一种前处理工艺(一般锌系磷化)的试板,表面经静电粉末喷涂(以下简称“喷塑” ),按百格法(间隔1mm)测得的表面涂层附着力差,成果抵达3级以上(大于35%掉落)。
选用第二种前处理工艺(锌-锰系磷化)的试板,表面经喷塑后按百格法(间隔1mm)检验得到的表面涂层附着力较好,成果抵达1级(5%掉落)。
选用第三种前处理工艺(锌-锰-镍系磷化)的试板,表面喷塑后按百格法(间隔1mm)检验得到的表面涂层附着力好,成果抵达0级(无掉落)。
这一检验成果表明:选用锌-锰-镍系磷化能很好地与耐候性纯聚酯粉末涂料配伍,它的涂层功用(耐蚀性、抗冲击性等)都优于其它两种磷化体系。
3、实验结果与剖析
3.1 不同系统磷化膜的晶相剖析
三种磷化系统的磷化膜结构电镜剖析图见图1。
从图1能够得出,磷化膜结晶的首要金属离子成分为锌、锰、镍等。镀锌表面构成的一般锌系磷化膜首要是磷酸锌结晶,在“活化中心”处结晶呈松枝状平面辐射翻开,孔隙率高,见图1a。在镀锌表面构成的锌锰系磷化膜首要是磷酸锌和磷酸锰的结晶,结晶呈多面块体状,因为结晶方向无序,致使磷化膜较厚,空地较大,见图1b。在镀锌表面构成的锌锰镍系磷化膜首要是磷酸锌、磷酸锰和磷酸镍的结晶,结晶呈针状或树叶状,结晶方向大部分有序,少量无序,致使磷化膜结晶详尽,见图1c。
3.2 与粉末涂料配套性
一般锌系磷化的结晶孔隙率高,简略吸收空气或环境中的水分,使涂层与基体结合力下降。因此此类磷化膜与粉末涂料的配套性较差。锌锰系磷化的结晶膜较厚,也会影响涂层与基体的结合力。特别是经过一段时间后涂层附着力会出现部分变差现象。因此,此类磷化膜与粉末涂料的配套性不稳定。锌锰镍系磷化的结晶孔隙率适中,膜结晶详尽,粉末涂料固化时涂料分子能进入到磷化膜中,增加涂层与基体的结合力。因此,此类磷化膜与粉末涂料的配套性较好。
4、结语
在镀锌板表面涂装粉末涂料时,要确保涂层的防腐功能,金属表面前处理与粉末的配套性极其重要。磷化膜系统、结晶巨细、孔隙率等因素都对粉末涂层有不同程度的影响。
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