涂裝前處理技術發(fā)展趨勢

國內外有關學者從現代工業(yè)涂裝的迅速發(fā)展、環(huán)境保護的不斷加強和能源的日益緊張等方面，闡述了涂裝前處理技術的發(fā)展趨勢。概括起來大致有以下幾個方面：

1、向著低溫低能耗方向發(fā)展

70年代以前，國外大多采用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，引起了工業(yè)發(fā)達國家的涂裝前處理技術向著低溫度、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世。

國內隨著汽車、摩托車、自行車、電冰箱、洗衣機等技術的大量引進和中國工業(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、空調器、吸塵器、電飯煲等產品上得到越來越廣泛的應用。常溫涂裝前處理技術也在部分處理量少的廠家(如電控柜、農用車、三輪車、鋼質防護門等)得到大量應用。

2、向著低污染低毒性方向發(fā)展

環(huán)境保護和勞動條件的改善，已成為人們共同關注的問題。一方面，中國不少大中城市對環(huán)境污染作了明文規(guī)定和要求，對于包括涂裝前處理在內的涂裝、電鍍等污染較嚴重的行業(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，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，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劑價格低廉，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的廣泛關注。

3、向著低濃度低成本方向發(fā)展

隨著市場競爭的愈加激烈，促使人們向工藝和管理要效益，千方百計降低產品成本。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50-150點，游離酸度達10～20點，Zn2+含量達10gL~50gA，而低溫磷化工作液的總酸度僅15～30點，游離酸度僅0.5-1.5點，2n”含量僅1g幾～3gA。這樣，不但可節(jié)約加熱費用，藥品消耗也大大減少，而且處理質量也大大提高，環(huán)境污染亦大幅度降低。

除了低濃度能降低成本外，以下四個方面還可降低成本：

1無需對原有設備進行技術改造；

②在磷化工藝中，不再使用穩(wěn)定性差的亞硝酸鹽作促進劑；

③廢水治理費用低；

4能源費用省。

4、向著適應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，并將進一步發(fā)展。與傳統(tǒng)涂裝方式相比，這些新型涂裝方式對涂裝前處理質量提出了更高更嚴格的要求。高、中溫涂裝前處理工藝，雖然處理速度快，磷化膜耐蝕性好，技術較為成熟，但磷化膜結晶粗大，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。低溫涂裝前處理技術所形成的磷化膜結晶細致，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，相當于膜厚在0.6μm～7μm。其原因是：

1磷化膜過厚，雖然性質緊硬，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，涂膜即使無任何缺陷，也常有引起剝落之險。

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

(3)質地均勻。磷化膜結晶不均勻，厚薄差異太大，過厚的部位就易在外力作用下引起涂膜脆落，而過薄特別是無磷化膜的部位，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，結晶細致，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的過程，包括電泳、電解、電沉積、電滲透等物理化學變化。磷化膜薄，電泳涂裝時的電導率才大，才有利于電極反應。而磷化膜厚，就會阻礙電泳時的電極反應，影響電極效果。可見，低溫磷化膜比中溫磷化膜更適用于陰極電泳。

5、向著無需經常清理(或不需清理)的方向發(fā)展

一種涂裝前處理藥劑，無論其性能多好，但如果技術要求過嚴，工藝條件過于苛刻，使用過程沉渣過多，對設備保養(yǎng)過于繁瑣，那么這種藥劑便失去了實用價值。因此，開發(fā)生產穩(wěn)定性好，操作簡單，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，具有重要的現實意義。