锌合金涂层技术的研制

导读:3.2.3.5增稠剂对锌合金涂层质量的影响,表5表面活性剂对锌合金涂层质量的影响,3.2.3.6分散剂对锌合金涂层质量的影响,3.2.3.7还原剂对锌合金涂层质量的影响,锌合金涂料中还原剂的主要作用是在烧结过程中促进铬的还原,锌合金涂料中的还原剂一般使用有机物质,达克罗处理技术的应用和发展预测[J].电镀与涂饰.2004,达克罗技术研究进展[J].腐蚀与防护.2001,[9]张俊敏.国产化达克

锌合金涂层技术的研制

量小于1.2g时,结合力较差;大于1.6g时,硼酸不能完全溶解,烧结后在膜层表面形成毛刺而影响涂层的外观,且结合力几乎没有。 3.2.3.5增稠剂对锌合金涂层质量的影响

由于原料中金属粉比重较大,配制涂液时极易产生沉淀,使涂液分层,为此必须选用一种高效增稠剂。本实验试选用羟乙基纤维素作为增稠剂,并对其含量对涂层的影响进行研究其结果如表5。

表5表面活性剂对锌合金涂层质量的影响

羟乙基纤维素 g 涂层质量 粘度/s 附着力 耐腐蚀性

0.1 银白色,不均匀、牢固 0.2 银白色,不均匀、牢固 0.3 银白色,均匀、牢固 0.4 银白色,均匀、牢固 0.5 银灰色不牢固 0.6 深灰色不牢固 色,均匀、色,均匀、由表5可见,当羟乙基纤维素含量较低时,锌粉没有得到充分的润湿,无法得到均匀的涂层。羟乙基纤维素含量过高时,随着羟乙基纤维素含量的增高,涂层颜色逐渐变深,且结合力渐弱,甚至在烘干过程中,涂层起皮脱落。这是由于羟乙基纤维素在涂层中残留太多而造成的,所以羟乙基纤维素含量以0.2~0.4g为宜。

3.2.3.6分散剂对锌合金涂层质量的影响

OP系列乳化分散剂(如聚乙二醇、聚丙烯酸、吐温、OP-7、OP-l0等)较好,它主要是为了解决金属粉末在水中的分散性和锌粉与铝粉的复配,它们都是非离子表面活性剂,其分子结构中所含的乙烯醚爆能够附在金属粉末表面。形成稳定的空间位阻作用,防止金属粉末的再次团聚,且它们的钙离子稳定性也非常好,不用担心组合物中少量的水合锌离子会对乳化分散产生不良影响。但用量不可过多,一般占总组合物量在2%~4%,太多会残留于涂层中,严重降低涂层的耐蚀性能。本实验选用聚乙二醇作为分散剂。 3.2.3.7还原剂对锌合金涂层质量的影响

锌合金涂料中还原剂的主要作用是在烧结过程中促进铬的还原,生成铬的复杂氧化物作粘结剂。锌合金涂料中的还原剂一般使用有机物质,也有使用无机物质。且有机还原剂在最后烧结过程中能完全分解掉,在涂层中残留很少甚至完全没有,对膜层的外观和耐腐蚀性能不会产生影响。因此,选用有机还原剂甚佳。

达克罗涂料中应含有沸点在100℃以上的有机物质在烧结过程中作还原剂,以便在烘干固化过程中能够存在一段时间使六价铬还原,高沸点有机物的加入,使六价铬在处理液中与金属粉表面的氧化还原反应被阻滞,这也就使六价铬的还

原主要在烧结过程中进行。这样有高沸点有机物加入的处理液不会破环片状金属的惰性和分散性。可消除以往涂层的裂纹,使涂层均匀无暇点。有机还原剂可选择碳链在1~14的低分子有机物,至少有1个含氧基团,水分散性要好,如甲醛、甲酸、丙烯酸、丙三醇、一缩二丙二醇、乙二醇独甲醚、二乙二醇乙醚、1,2-丙二醇等。且由于水是不能润湿原料锌铝粉,因此须用润湿剂来浸润锌铝粉,润湿剂的作用是为了提高涂层的耐蚀性,选择合适的润湿剂是十分必要的。可以作为润湿剂的物质有:乙醇、乙二醇、丙酮、丙三醇、醇胺类、聚丙醇和其他聚醇类等。综合考虑本实验选用丙三醇作为还原剂及润滑剂。按质量计,铬酐与还原剂含量之比应在4:1~25:1的范围。 3.2.3.8 pH 值调节

达克罗处理液的稳定性与处理液的pH值直接相关。一方面,当pH值小于4或大于9.5时,非常容易锌粉和铝粉与水反应,生成大量氢气,还有可能会造成处理液中的分散剂或成膜助剂由于水中氢氧根的催化而严重缩聚,体系黏度急剧上升而导致组合物变质而无法使用。另一方面,处理液的稳定性与六价铬的反应活性有关,pH值越高六价铬的氧化性越弱,故从热力学上提高处理液的稳定性就提高pH值。再一方面,抑制六价铬与高沸点有机物质之间的氧化还原反应,pH值最好在2以上。当铬酸体系pH值调至1.5~2.0时,处理液的pH值将会在5.0~5.5的范围,此时处理液的稳定性最好。

另外,为延长处理液的贮存时间,须稳定处理液的pH值,这也是要通过在处理液中加入pH值调节剂来实现。常用的pH值调节剂可选择碱金属的氧化物或氢氧化物,如氧化锌、氧化铝、氢氧化锂等,也可以用不活泼金属的碳酸盐,氨水等。所选的pH值还须能溶于铬酸的水溶液,常温下能抑制锌在铬酸中不会产生很大比率的还原,而稳定涂料的pH值,延长处理和贮存时间。因此选用ZnO作为pH值调节剂。 3.3小结 4结论

5参考文献

[1]东建中.锌铬膜涂覆新工艺简介[J].材料保护,2001,34(10):55-56. [2]文光男.锌-铬水系涂层的研究[J].材料保护,1996。29(6):1-2.

[3]Mulkin F,A New Coating for Corrosion and Protection of Metal with Zine Powder Passivited by Chromate[P].US:3676761,1972,6

[4]Mulkin F,Zn-Cr Conversion Coating for Corrosion Protection of Metal Substrate [P].Au:314538,1973,21

[5]肖合森,达克罗处理技术的应用和发展预测[J].电镀与涂饰.2004,23(2):43-44,46 [6]J.E.Bean,protection A gainst Corosion in the Automotive Industry[J]·The Auti-Corrosion Handbook and Directory (111).1991,84-90

[7〕M.Fourez,Protection System[J]. Pinturas Aeabadis.Against Corrosion Using a Zine-Nased1987,29(160):85-89

[8]于兴文,曹楚南,达克罗技术研究进展[J].腐蚀与防护.2001,22(1),1-4

[9] 张俊敏. 国产化达克罗工艺技术及设备初探[J] . 材料保护,2002 ,35 :65266 [10] 张俊敏. 达克罗技术及其发展前景,表面技术[J] . 2000 ,29 :20222

[11]MICHEL FOUREZ, DR FR D RIC GHENO, PETER E WHITE.The application of zinc aluminium flake non- electrolytic surface coatings[J] .Transactions of the Institute of Metal Finishing, 1993,71(1): 21-25.

[12] A SONTAG.Dacrometisierung korrosinosschutz and umwelt[J].Galvanotechnik, 1992, 83(6): 13.

[13]李宁,胡会利,黎德育.烧结式金属粉末涂料及以其制备金属陶瓷防腐涂层的方法:中国, 100439[P]. 2004-10-04.

[14]胡会利,李宁,韩家军,等.达克罗的研究现状[J].电镀与涂饰,2005, 24(3): 31-33. [15]陈玲,李宁.烧结式富锌涂层固化影响因素的研究[J].电镀与精饰, 2003, 25(2): 1-4.

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