涂装前表面处理-讲座.doc

涂装前表面处理
技术讲座
李新立,李安忠
武汉材料保护研究所
提纲
涂装前表面处理目的
涂装前表面处理分类
钢铁材料涂装前表面处理
有色金属材料涂装前表面处理
非金属材料涂装前表面处理
典型产品涂装前处理工艺。
前处理废水治理建议
涂装前表面处理有关国家标准

清除被涂物表面的油脂、油污、腐蚀产物、残留杂质物等,并赋与表面一定的化学、物理特性,达到增加涂漆层附着力,增加被涂物的保护性和装饰性目的。


机械法和化学法
除油
除锈
表调
磷化
钝化
手工方法
动力工具
火焰法
喷砂、抛丸


机械法化学法


钢铁材料
有色金属材料

金属材料
塑料
木材
水泥

非金属材料

除油脱脂
除锈
中和
表调
磷化
钝化
钢铁表面处理常用功能性工序

除油脂的目的在于清除掉工件表面的油脂、油污。-1包括机械法、化学法两类。机械法主要是:手工擦刷、喷砂抛丸、火焰灼烧等。化学法主要:溶剂清洗、酸性清洗剂清洗、强碱液清洗,低碱性清洗剂清洗,溶剂乳化清洗等。以下介绍化学法除油脂工艺。
强碱清洗
溶剂乳化清洗
弱碱性清洗(表面活性剂)
溶剂清洗
酸性清洗剂清洗
除油脱脂
强碱液清洗
强碱液除油脂是一种传统的有效方法。它是利用强碱对动植物油的皂化反应,形成溶于水的皂化物达到除油脂的目的。纯粹的强碱液只能皂化除掉动植物油脂而不能除掉矿物油脂。因此人们通过在强碱液中加入表面活性剂,一般是磺酸类阴离子活性剂,利用表面活性剂的乳化作用达到除矿物油的目的。强碱液除油脂的使用温度都较高,通常〉80℃。常用强碱液清洗配方与工艺如下:
氢氧化钠 5%~10%
硅酸钠 2%~8%
磷酸钠(或碳酸钠) 1%~10%
表面活性剂(磺酸类)2%~5%
处理温度>80℃
处理时间 5~20min
处理方式浸泡、喷淋均可
--5。
强碱液除油脂需要较高温度,能耗大,对设备腐蚀性也大,并且材料成本并不算低,因此这种方法的应用正逐步减少。
溶剂乳化清洗
乳化液一般由有机溶剂、表面活性剂和水组成,其工作液一般为乳白色乳液。它利用有机溶剂溶解油脂,表面活性剂乳化油脂,因此,除油速度较快。
乳化清洗一般总有一些残留薄油膜,如果作为涂装,还需用碱性清洗剂再洗一次,如果用于防锈目的时,可直接存放。
低碱性清洗液清洗
低碱性清洗液是当前应用最为广泛的一类除油脂剂。它的碱性低,一般pH值为9~12。对设备腐蚀较小,对工件表面状态破坏小,可在低温和中温下使用,除油脂效率较高。特别在喷淋方式使用时,除油脂效果特别好。低碱性清洗剂主要由无机低碱性助剂、表面活性剂、消泡剂等组成。无机型助剂主要是硅酸钠、三聚磷酸钠、磷酸钠、碳酸钠等。其作用是提供一定的碱度,有分散悬浮作用。可防止脱下来的油脂重新吸附在工件表面。表面活性剂主要采用非离子型与阴离子型,一般是聚氯乙烯类和磺酸盐型,它在除油脂过程中起主要的作用。在有特殊要求时还需要加入一些其它添加物,如喷淋时需要加入消泡剂,有时还加入表面调整剂,起到脱脂、表调双重功能。低碱性清洗剂已有很多商业化产品。
一般常用的低碱性清洗液配方和工艺如下:
浸泡型喷淋型
三聚磷酸钠 4~10g/l 4~10g/l
硅酸钠 0~10g/l 0~10g/l
碳酸钠 4~10g/l 4~10g/l
表面活性剂 5~20g/l 1~3 g/l
消泡剂 0 ~
表面调整剂 0~3 g/l 0~3 g/l
游离碱度 5~20点 5~15点
处理温度常温~80℃ 40~70℃
处理时间 5~20min ~
浸泡型清洗剂主要应注意的是表面活性剂的浊点问题,当处理温度高于浊点时,表面活性剂析出上浮,使之失去脱脂能力,一般加入阴离子型活性剂即可解决。喷淋型清洗剂应加入足够的消泡剂,在喷淋时不产生泡沫尤为重要。
-1。
铝件、锌件清洗时,必须考虑到它们在碱性条件下的腐蚀问题,一般宜用接近中性的清洗剂。
溶剂清洗
溶剂法除油脂,一般是用有机溶剂清洗或是非易燃的卤代烃蒸气法。最常见的是采用三氯乙烷、三氯乙烯、全氯乙烯蒸汽除油脂。蒸汽脱脂速度快,效率高,脱脂干净彻底,对各类油及脂的去除效果都非常好。在氯代烃中,不管是浸泡还是蒸气法效果都很好。由于溶剂的危险性以及氯代卤都有一定的毒性,汽化温度也