中 低 溫 型 皮 膜

一?前言:

金屬表面處理在國(guó)內(nèi)的涂裝界并不是很陌生的名詞,但處理技術(shù)上的好壞確是深深地影響到涂裝的後續(xù)動(dòng)作,表面處理的愈完美,涂膜的附著性愈良好,涂膜層的耐久性也愈良好。

化成處理乃是表面處理的重要一環(huán),特別是冷鍛工業(yè)(螺絲?汽車?機(jī)車?椅子?冷氣…等冷鍛製品)都需要磷酸鹽皮膜處理,但其管理不見得是很簡(jiǎn)便,處理上若有疏忽不僅處理效果不穩(wěn)定,也浪費(fèi)不少無(wú)謂處理成本,故讓人有敬而遠(yuǎn)之的感覺。

化成處理的不良導(dǎo)致涂裝不良縱然原因很多,所以落實(shí)化成處理的管理,對(duì)於品質(zhì)的保証或成本的降低是重要的一環(huán)。

二?目的:

1.在短時(shí)間內(nèi),即能在金屬素材表面形成一層強(qiáng)韌?細(xì)緻?平滑的防銹層。

2.提供具有多個(gè)投標(biāo)點(diǎn)的表面以提高塗料的密著性。

3.在漆膜下再提供一層薄膜來(lái)遮蔽防止漆膜破壞時(shí)腐蝕進(jìn)行擴(kuò)散。

三?化成處理基本管理: 

一般忽視化成處理功用的人,大多數(shù)是因未了解其生成的原因,及因生成的皮膜多為塗抹所覆蓋,無(wú)法捕捉洞察其實(shí)體起因而不予重視,其實(shí)了解原因之後管理方能進(jìn)入軌道。

脫脂及表面調(diào)整處理後,化成工程中在素材界進(jìn)行反應(yīng),約有1~10Um程度的厚度,為灰白色~灰黑色的細(xì)微結(jié)晶皮膜析出.單獨(dú)皮膜不具有耐蝕性,但涂裝后其密著性?耐蝕性所連帶效果則非常大。

四?以下為各工程原理簡(jiǎn)單敘述:

1.鹼性脫脂

使用含有界面活性劑的鹼性清洗劑清洗素材,以去除附著在素材表面妨礙皮膜化成的防銹油或油物,使素材表面形成親水性。

2.表面調(diào)整

膠鈦特殊的Ti化和物吸附在素材表面,使磷化皮膜能迅速生成細(xì)微?緻密的結(jié)晶皮膜。

3.皮膜化成

處理液中的游離酸攻擊金屬表面,而使表面的金屬溶出,溶出的金屬離子被界面附近的處理液包圍形成磷酸溶渣而排出,處理液中之磷酸鋅經(jīng)過(guò)化學(xué)變化而沉積在金屬表面形成不溶性結(jié)晶鹽層,補(bǔ)充液(高濃度磷酸鋅及促進(jìn)劑)被加入處理槽中以維持處理液的化學(xué)強(qiáng)度與濃度。

皮膜生成反應(yīng)(Fe素材為例)

PH約為3的第1磷酸鋅飽和溶液,在對(duì)素材表面溶解時(shí)(1)式其中的處理液失去了游離的磷酸,則變成了過(guò)飽和的第1磷酸鋅溶液.表面因?yàn)檫^(guò)飽和所以不溶于水的結(jié)晶皮膜則在素材表面析出(2)式.

4.沈渣的發(fā)生

化成處理的Z大缺點(diǎn)為沈渣的產(chǎn)生,其為鐵化合物(FePO4.2H2O)及皮膜的副生成物(Zn3(PO4)2.4H2O),易附著于處理物上堵塞設(shè)備設(shè)管路。

5.水洗

脫脂?化成皆設(shè)有水洗工程,以去除工件表面反應(yīng)后剩餘的脫脂液?磷化液,而避免污染下一工程。

五?使用藥劑:

1. 鹼性粉狀脫脂劑    25Kg/包

2. 膠鈦表面活化劑    20Kg/箱

3. 磷酸鹽皮膜劑      25K g/桶

4. 促進(jìn)劑            25Kg/桶

5. 中和劑            20Kg/包

六?測(cè)驗(yàn)藥劑:

1. 0.1N  NaOH

2. 0.1N  HCL

3. 氨基磺酸 

4. P.P.     指示劑

5. B.P.B.   指示劑

七?測(cè)驗(yàn)器具:

1.吸球

2.吸管   10ml，2ml

3.錐形瓶   250ml

4.發(fā)酵管

八?使用流程:

九?建浴及管理方法:

A.脫脂:

1. 建浴方法: (1) 藥劑: 脫脂劑.

(2)注入清水約八分滿.

(3)使用槽每1000公斤添加脫脂劑: 30~40Kg.

(4)藥劑加入后須攪拌,使藥劑

完全融合.

2.標(biāo)準(zhǔn)濃度: 全鹼度(TAL): 25~35 (POINT).

3.使用溫度: 20 ~ 45℃

4.處理時(shí)間: 10~ 20分鐘

5.管理方法:

(1)取處理液10ml置于錐形瓶中,加P.P指示劑3~5滴,以0.1N HCL標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,滴定至粉紅色呈無(wú)色為止,紀(jì)錄滴定消耗之ml數(shù)

(2)上述步驟完畢,同一杯溶液再加B.P.B指示劑3~5滴,以0.1N HCL標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,滴定至呈金黃色為止,紀(jì)錄滴定消耗之ml數(shù).

  6. 補(bǔ)給方法:

    1.2×T×(標(biāo)準(zhǔn)濃度__測(cè)定濃度)   = 補(bǔ)給量Kg

  7. 注意事項(xiàng):

(1)當(dāng)溫度低於10℃以下時(shí).必需加溫以使脫脂效能保持Z佳狀況.

(2)脫脂不完全時(shí)會(huì)影響皮膜化成,其最終材料表面形成青紫色.

(3)油脂含量不多而全鹼度(TAL)太低時(shí)補(bǔ)充脫脂劑即可,若油脂含量過(guò)高或已老化時(shí),添加脫脂劑無(wú)法發(fā)揮脫脂效果時(shí),應(yīng)予整槽廢棄重新建浴.

(4)本藥劑屬中低溫型,勿加熱過(guò)高以免自行分解,而影響脫脂效果.

(5)當(dāng)（TAL）/（FAL）低于0.4時(shí),表示已漸老化,視狀況更新.

B.水洗:

1.使用溫度: 常溫.

2.處理時(shí)間: 30 ~ 60秒

3.管理方法:

(1)維持水質(zhì)清潔及溢流更新.

(2)PH值應(yīng)維持于7 ~ 8之間.

C. 膠鈦活化:

1.建浴方法：(1) 藥劑: 膠鈦調(diào)整劑.

(2) 注入清水約八分滿.

(3) 使用槽每1000公升,添加膠鈦調(diào)整劑: 2Kg及中和劑0.5Kg

(4) 膠鈦調(diào)整劑添加時(shí),須緩緩加入水中并攪拌,勿將本藥劑一次全部加入,以免因吸水過(guò)快而產(chǎn)生結(jié)塊情形.

2. 標(biāo)準(zhǔn)濃度: 全鹼度(TAL): 0.2 ~ 0.5 (POINT).

游離鹼度(FAL):1.5~ 3.5 (POINT).

 PH : 8.5 ~ 9.5 (POINT)

  3. 使用溫度: 常溫。

  4. 處理時(shí)間: 20秒~ 60秒。

  5. 噴霧壓力：0.8~1.5kg/m2。

  6. 管理方法:

(1) 取處理液10ml置于錐形瓶中,加P.P指示劑3 ~ 5滴,以0.1N HCL標(biāo)   準(zhǔn)溶液滴定,滴定至呈粉紅色消失為止,紀(jì)錄滴定消耗之ml數(shù),即為全鹼度 (TAL)之(POINT).

(2) 取處理液10ml置于錐形瓶中,加B.P.B指示劑3 ~ 5滴,以0.1N HCL標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,滴定至呈金黃色為止,記錄滴定消耗之ml數(shù),即為游離鹼度(FAL) 之 (POINT).

7. 補(bǔ)給方法:

10×T×(標(biāo)準(zhǔn)濃度__測(cè)定濃度)=補(bǔ)給量Kg

8. 注意事項(xiàng):

(1) 建浴時(shí)Z好以自來(lái)水或過(guò)濾機(jī)過(guò)濾之純水以發(fā)揮膠鈦活化劑Z大效果。

(2) 當(dāng)處理槽藥水顏色發(fā)黃時(shí),表示含鐵量過(guò)高,將影響皮膜化成之均勻及生  成速度,視情況更新。

(3) 當(dāng)(TAL)/(FAL)低于0.01時(shí),表示已漸老化，視狀況更新。

(4) 每日應(yīng)添加少許,以維持Z佳狀況。

(5) 每?jī)芍芨乱淮?以維持皮膜生成之均勻及生成速度。

C. 皮膜化成:

1.建浴方法: (1) 藥劑: 皮膜劑。

                     促進(jìn)劑。

                     中和劑。

                   (2) 注入清水約八分滿。

                   (3)使用槽每1000公升,添加皮膜劑: 

                    50Kg、促進(jìn)劑: 6 Kg、中和劑: 1 Kg。

2.標(biāo)準(zhǔn)濃度: 20~35 (POINT)。

            促進(jìn)劑(K) : 1.5±1.0 (POINT)。

            使用溫度: 10 ~ 45℃。

            處理時(shí)間:10~ 15分鐘。

3.管理方法:

(1)取處理液10ml置于錐形瓶中,加入P.P指示劑3 ~ 5滴,以0.1N NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,滴定至呈淡粉紅色為止,紀(jì)錄滴定消耗之ml數(shù).

(2)取處理液10 ml置于錐形瓶中,加入B.P.B指示劑3 ~ 5滴,以0.1N NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,滴定至呈黃藍(lán)色為止,紀(jì)錄滴定消耗之ml數(shù).

(3) 取處理液10 ml置于錐形瓶中,加入1:4H2SO4指示劑3 ~ 5滴,以0.1N  KMnO4滴定,滴定至紅色保持10秒不褪色為止,紀(jì)錄滴定消耗之ml數(shù),即為促進(jìn)劑 (K) 之 (POINT) 。

4.補(bǔ)給方法:

皮膜化成計(jì)算公式:

T×(標(biāo)準(zhǔn)濃度–測(cè)試濃度)÷0.7=補(bǔ)給量 Kg

促進(jìn)劑計(jì)算公式:

T×2.5 (標(biāo)準(zhǔn)濃度–測(cè)試濃度)= 補(bǔ)給量Kg

5.注意事項(xiàng):

(1)每2 ~ 4小時(shí)測(cè)一回。

(2)全酸度及促進(jìn)不足時(shí),補(bǔ)給藥劑以保持Z佳狀況。

(3)在處理材料時(shí),促進(jìn)劑會(huì)以氣體狀態(tài)消失,應(yīng)每小時(shí)添加一次。

(4)游離酸應(yīng)控制在0.5 ~ 1.5 (POINT) 之間,游離酸太高,將使皮膜化成生成不均勻或則將會(huì)使已完成皮膜之材料在暴露于空氣防銹能力降低。

(5)處理材料時(shí),溶液中會(huì)不斷產(chǎn)生 (FePO4、2H2O) 及(Zn3 (PO4) 2、 4H2O) (白色粉末沉澱物)。

(6)粉末過(guò)多時(shí),應(yīng)予以沈澱清除。

(7)當(dāng)溫度低於10℃以下時(shí),必需加溫以使皮膜化成的速度不受影響。

E. 皮膜化成后第1次水洗:

1.使用溫度: 常溫。

2.處理時(shí)間: 1 ~ 2分鐘。

3.管理方法:

(1)PH值應(yīng)維持在6 ~ 7之間。

(2)保持水質(zhì)清潔及溢流更新,如水質(zhì)太差含有多量的雜質(zhì)將使皮膜化成后的材料暴露于空氣中及易生銹。

F. 第二水洗:

1. 使用溫度: 常溫.

2. 處理時(shí)間: 1 ~ 2分鐘.

3. 管理方法:

(1)PH值應(yīng)維持在6 ~ 7之間.

(2)保持水質(zhì)清潔及溢流更新,如水質(zhì)太差含有多量的雜質(zhì)將使皮膜化成后的材料暴露于空氣中及易生銹.

十?老化判定:

A. 脫脂劑: P.P. / B.P.B. ≦ 0.4 .

B. 膠鈦活化劑: 正常時(shí)顏色應(yīng)為白色,若為黃土色,表示已開始老化,視皮膜化成情況而定,而更新之.

C. 皮膜: 皮膜化成藥劑,經(jīng)不斷的改良,能有效的控制藥劑,使藥劑短期不致老化,且使用的愈久則藥性愈穩(wěn)定,無(wú)需每月更新.

十一?注意事項(xiàng):

1.烘干后避免以手直接接觸,應(yīng)以全新干淨(jìng)手套為宜,放置區(qū)應(yīng)地面鋪紙以帆布覆蓋已完成皮膜化成之材料物品,並避免水氣及酸氣.

2.處理槽應(yīng)以不銹鋼或以PVC塑膠制成的水槽,避免使用鐵制成的水槽以防止處理液與水槽自行反應(yīng).

3.不使處理面緊靠,以避免妨礙藥劑與處理面之接觸.

4.遇有管壯處理品時(shí),應(yīng)於事先考慮管內(nèi)是否能使藥水易於注入或流出,如遇有不完全密封之密閉管處理品時(shí),應(yīng)事先打孔,以便處理液易於注入,流出及干淨(jìng).

十二?操作員須知:

1.作業(yè)時(shí)請(qǐng)穿著防護(hù)衣?橡膠手套?安全護(hù)目鏡.

2.作業(yè)時(shí)通風(fēng)良好的情況下作業(yè),避免吸入粉塵?蒸氣?誤食等都必須格外注意.

3.作業(yè)完畢時(shí),將污染過(guò)的衣物用品,用大量清水洗淨(jìng).

十三?急救處理事項(xiàng):

1.如作業(yè)過(guò)程不慎觸及皮膚,請(qǐng)立即永大量清水沖洗直至藥劑去除.

2.如急救時(shí)間延遲,則請(qǐng)用膠狀氧氣鎂或牛奶狀的氧化鎂與干油混合,塗抹在傷口.

3.眼睛受污染則請(qǐng)用大量的清水沖洗,10 ~ 20分鐘后送醫(yī)急救.

4.不慎誤食,先以大量的清水漱洗喉部外,並給予誤食者服入清水?牛奶或牛奶狀的氧化鎂物品予以中和,上述急救動(dòng)作完成后迅速醫(yī).

5. 避免兒童觸及造成危險(xiǎn).