彩涂基板預(yù)處理材料的選擇
在彩涂板生產(chǎn)中,在涂敷涂料前需對基板進(jìn)行預(yù)處理,其目的一是形成提高涂層粘結(jié)性和抗腐蝕性、抗劃擦性的薄膜,二是這種薄膜同時也對提高基材表面的平滑度作出貢獻(xiàn),以提高彩涂的涂裝質(zhì)量。這種化學(xué)處理稱之為金屬基材上的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理,以在基板表面附著一層穩(wěn)定的氧化膜或其它化合物,形成耐蝕性及致密性俱佳的金屬表面覆膜。具體的處理方法有:鋼板的磷酸鹽處理、鍍鋅板的鉻酸鹽處理、磷酸鋅處理等。
(1)磷酸鹽處理
鍍鋅板處理所用溶液的基本組成是磷酸二氫鋅鹽的磷酸酸性溶液,主要由游離磷酸(H,PO4)、磷酸二氫鋅(Zn(H,PO)2)、鎳離子、腐蝕催化劑(氧化劑)及其它添加劑(有機(jī)物)構(gòu)成。磷酸鋅化合物在鍍鋅原板上析出。
磷酸鹽膜主要用作涂料的底層,以使涂層與基材有高的附著力。單一磷化膜的防腐蝕性作用非常有限,但與有機(jī)涂料膜層結(jié)合后﹐耐蝕性就大為提高,不是簡單的加工。
決定有機(jī)涂層與基體結(jié)合是否牢固的主因是磷化膜的厚度。薄薄的磷化膜是多孔的,表面積較大，是一種很好的吸附層,涂料從孔隙滲入磷化膜內(nèi),牢牢地“錨固”在膜上,從而提高了附著性。而厚磷化膜則反而降低了附著性也不利于彎曲等冷加工。通常覆膜量為0.5～1.5g/m2,甚至更低,以生成極薄的磷化膜層(
(2)鉻酸鹽處理
鉻酸鹽處理可分為反應(yīng)型和涂刷型兩種。鉻酸鹽處理的主要作用是抑制金屬的陽極反應(yīng),提高潤濕附著性。
反應(yīng)型鉻酸鹽處理的覆膜有兩種類型:磷酸鉻和鉻酸鉻。磷酸鉻是3價鉻的化合物,一般為無色或淡黃色。有時呈現(xiàn)為淺綠色的非晶覆膜,致密性好。鉻酸鉻是3價和6價鉻化合物(xCrzOs - yCrO,·zHzO),一般為金黃色或茶褐色非晶覆膜,這種膜具有自修復(fù)功能,故耐蝕性更好。
混涂鉻酸鹽處理是用涂棍把膠狀的藥劑滾涂在基板上,干燥后形成覆膜。為了確保覆膜的強(qiáng)度和致密性,在涂刷液中加人樹脂和SiO2粒子作為粘度調(diào)節(jié)劑。涂刷型鉻酸鹽處理的要點(diǎn)有:鉻的附著量、覆膜中3價鉻與6價鉻的比例、干燥條件(溫度)、SiO2粒子(種類,粒度﹑數(shù)量)和有機(jī)樹脂(種類、數(shù)量)。
輾涂鉻酸鹽處理的特點(diǎn)是:不需要水洗,沒有含大量6價鉻的廢水、不用反應(yīng)容器,生產(chǎn)線構(gòu)成簡單，可以進(jìn)行高速涂刷,棍涂液管理簡單,利用率高,更為經(jīng)濟(jì)合理,設(shè)備維修容易,維修費(fèi)用低,可用于鍍鋅板、不銹板﹑鋁板等各種金屬材料。
無論磷酸鹽膜還是反應(yīng)性鉻酸鹽膜,這些無機(jī)膜其本性就是硬而脆,因此對彩涂板的彎曲﹑深沖等冷加工容易帶來弊病,而輾涂型鉻酸鹽膜由于應(yīng)用了有機(jī)添加物,故生成的復(fù)合膜層一定程度上克服了無機(jī)膜的脆性,韌性、撓性相對良好,使彩涂板的可加工性得以提高。
由于有以上這些突出優(yōu)點(diǎn),已有取代反應(yīng)型鉻酸鹽處理的趨勢(見表3)。武鋼彩涂線、寶鋼2“彩涂線、首鋼在建的彩涂線都采用輯涂鉻酸鹽處理技術(shù)。
3.3涂料的選擇
彩涂板所用涂料大致可分為熱固性涂料﹐熱塑性涂料和固體塑料膜三類。已形成系列化、多樣化,其選擇的原則是適合涂層的目的和彩涂線的工藝技術(shù)特點(diǎn)[5]。
如前所述,普通的二涂二烘的彩涂板上表面涂二層涂料(即基層和表層),下表面涂一層底漆。其所使用涂料的情況如表4所示。
對于常用涂料的優(yōu)缺點(diǎn),新日鐵多年的應(yīng)用體會見表5。
貼膜彩涂板所用層壓膜使用特點(diǎn)見表6。
環(huán)氧樹酯類
由于防銹顏料的流出具有良好的穩(wěn)定性,因此具備極好的粘附性和抗腐蝕性。但其涂層薄膜硬,且當(dāng)它被折時,有些不易于加工
聚酯類
用于特別要求易于加工的產(chǎn)品。其抗腐蝕性能和劃痕阻力比環(huán)氧樹酯涂料稍差
普通聚酯類
該涂料便宜﹐涂層可加工性好,能在短時間內(nèi)硬化,涂層表面光滑﹐可以從高光澤向低光澤加工,因而被普遍使用,但該種材料稍有些不易加工,2T-3T是極限
高分子聚酯類
也稱作線性聚酯涂料。易加工·且OT亦可。另-一類型是變性氨基甲酸乙酯,由于該材料的涂層可加工性明顯比普通聚酯涂料的差,因此許多情況下,在其硬化之前要花費(fèi)很長時間
速溶性膠類
通常.200u左右的涂層厚度適于表面壓紋。它極易于加工,具有很好的外觀.但涂層硬度較低·增塑劑可能揮發(fā)。該種涂料造成許多問題.例如,在去除和焚燒涂料時生成dioxin,最后﹐日本減少了這種用于家用電器的涂料的生產(chǎn),這種涂料因其熱塑性而需要花費(fèi)很長的時間硬化。除此之外,必須采取排氣措施﹐因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境因增塑劑的揮發(fā)而變得惡劣
丙烯類
該材料的涂層薄膜比較堅固,且抗污染能力好,因此.常用于要求光滑.尤其是有高光澤的產(chǎn)品。而另一方面,該材料不易于加工,且不適于作進(jìn)一步的加工。在許多情況下﹐這種材料的涂層可加工性與普通聚酯涂料的一樣。
做成：2021年9月8日
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