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环保型金属表面前处理技术

信息来源:paintkey.com  时间:2009-07-27  浏览次数:233

  随着科技的不断进步和环保要求的不断提高,更环保的金属表面前处理工艺正在全球范围内发展起来,目前这方面的研究工作集中在无毒环保磷化和完全摈弃含磷配方的全新工艺两个方面。


  磷化替代技术的发展


  人们首先对纳米颗粒、锆、钛、聚合物以及其他金属离子的单体及相互之间的合成物进行评估,最后决定开发替代磷化的新转化膜,这种替代品应该不含磷酸盐及其他传统的重金属离子或受RoHS等规定限制的金属离子,各处理工艺所含离子浓度都少于当前的磷酸锌工艺,从而节约能源和水,满足当今前处理行业的性能要求,膜重量不超过传统的磷酸锌膜,范围在20~200mgm2。


  目前,国内外已有不少公司开始从事磷化替代技术研发工作。


  硅烷技术就是其中一种较为成熟的新型金属表面前处理应用技术,它具有以下优点:硅烷能与金属基材间能形成牢固的共价键,增强金属基材与涂层间的结合力和耐腐蚀性;简便的硅烷使用工艺,原有磷化工艺可直接改造成硅烷处理工艺,只需将表调槽换成水洗槽或空置即可;室温工作,成膜迅速,节能增效;基本无渣,无重金属,无磷,维护及废水处理简便;单耗低,综合处理成本下降;可与各种后道处理方式配套,比如喷粉、电泳、喷漆等。


  德国某公司在家电领域推广的环保型纳米陶瓷前处理产品,基于纳米陶瓷转化膜技术,已在国外家电、办公家具、五金等企业得到应用。该工艺主要特点集中在三方面:一是成本节约,它可在常温下操作,处理时间短,无需最终钝化和反应性清洗,无需表面调整,几乎没有沉渣,建线成本更低,不需要昂贵的废弃物处理成本;二是环保和安全,它无磷、无CODBOD(不同于硅烷类无磷前处理),不含受环保限定的、甚至有毒性的重金属成分,无废渣处理,操作过程中使用到更少的化学品,容易进入处理线内部 (室温、无蒸汽),符合 ISO 14001要求;三是质量可靠,它相当于铁系磷化+钝化,涂装后优良的成型性,无碎屑(纳米陶瓷膜层硬于磷化膜层),均匀的膜层(例如,喷嘴的间距不再重要),长时间工艺停顿情况下无闪锈,换槽时更灵活。


  国内某公司推出的磷化替代产品,属硅烷偶联剂成膜型,以该公司自行开发的复合型超支化硅烷偶联剂为主要成膜物质,不同与一般的硅烷偶联型处理剂产品。该产品的特点:环保,彻底摒弃磷酸盐体系,不含磷及重金属,pH值中性,可直接排放,实现清洁生产;方便,使用过程中无沉渣产生,不改造原有设备,槽液易添加、维护,对水质要求不高;通用,适宜冷热板、铸铁、带钢、不锈钢等多种材质的结构复杂工件共线生产,适合电泳、喷塑等涂装工艺;省钱,常温使用,甚至是低温使用,综合成本低于磷化,可完全替代磷化;性优,成膜性能优于磷化膜,停线时间长,适合与电泳、喷塑等多种涂装工艺配套使用;领先,克服锆系磷化替代材质适应面窄、成本高等缺陷,突破硅烷磷化替代不能处理后水洗的限制。


  国内某公司替代磷化产品有纳米陶瓷锆系(LZ-4356 型及LZ-4368型)和复合硅烷系(LZ-6155型及 LZ-6115型)两大类,据称在华北地区有销售。


  另外,其他磷化替代工艺的研究还有:日本株式会社放电精密加工研究所远藤康彦、酒井富男发明的无铬金属表面处理剂;日本油漆株式会社岛仓俊明等人发明的非铬酸盐金属表面处理剂;日本株式会社日矿材料大内高志等人发明的金属表面处理剂。

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