彩涂基板预处理材料的选择

在彩涂板生产中,在涂敷涂料前需对基板进行预处理,其目的一是形成提高涂层粘结性和抗腐蚀性、抗划擦性的薄膜,二是这种薄膜同时也对提高基材表面的平滑度作出贡献,以提高彩涂的涂装质量。这种化学处理称之为金属基材上的化学转化膜处理,以在基板表面附着一层稳定的氧化膜或其它化合物,形成耐蚀性及致密性俱佳的金属表面覆膜。具体的处理方法有:钢板的磷酸盐处理、镀锌板的铬酸盐处理、磷酸锌处理等。

(1)磷酸盐处理

镀锌板处理所用溶液的基本组成是磷酸二氢锌盐的磷酸酸性溶液,主要由游离磷酸(H,PO4)、磷酸二氢锌(Zn(H,PO)2)、镍离子、腐蚀催化剂(氧化剂)及其它添加剂(有机物)构成。磷酸锌化合物在镀锌原板上析出。

磷酸盐膜主要用作涂料的底层,以使涂层与基材有高的附着力。单一磷化膜的防腐蚀性作用非常有限,但与有机涂料膜层结合后﹐耐蚀性就大为提高,不是简单的加工。

决定有机涂层与基体结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,表面积较大，是一种很好的吸附层,涂料从孔隙渗入磷化膜内,牢牢地“锚固”在膜上,从而提高了附着性。而厚磷化膜则反而降低了附着性也不利于弯曲等冷加工。通常覆膜量为0.5～1.5g/m2,甚至更低,以生成极薄的磷化膜层(

(2)铬酸盐处理

铬酸盐处理可分为反应型和涂刷型两种。铬酸盐处理的主要作用是抑制金属的阳极反应,提高润湿附着性。

反应型铬酸盐处理的覆膜有两种类型:磷酸铬和铬酸铬。磷酸铬是3价铬的化合物,一般为无色或淡黄色。有时呈现为浅绿色的非晶覆膜,致密性好。铬酸铬是3价和6价铬化合物(xCrzOs - yCrO,·zHzO),一般为金黄色或茶褐色非晶覆膜,这种膜具有自修复功能,故耐蚀性更好。

混涂铬酸盐处理是用涂棍把胶状的药剂滚涂在基板上,干燥后形成覆膜。为了确保覆膜的强度和致密性,在涂刷液中加人树脂和SiO2粒子作为粘度调节剂。涂刷型铬酸盐处理的要点有:铬的附着量、覆膜中3价铬与6价铬的比例、干燥条件(温度)、SiO2粒子(种类,粒度﹑数量)和有机树脂(种类、数量)。

辗涂铬酸盐处理的特点是:不需要水洗,没有含大量6价铬的废水、不用反应容器,生产线构成简单，可以进行高速涂刷,棍涂液管理简单,利用率高,更为经济合理,设备维修容易,维修费用低,可用于镀锌板、不锈板﹑铝板等各种金属材料。

无论磷酸盐膜还是反应性铬酸盐膜,这些无机膜其本性就是硬而脆,因此对彩涂板的弯曲﹑深冲等冷加工容易带来弊病,而辗涂型铬酸盐膜由于应用了有机添加物,故生成的复合膜层一定程度上克服了无机膜的脆性,韧性、挠性相对良好,使彩涂板的可加工性得以提高。

由于有以上这些突出优点,已有取代反应型铬酸盐处理的趋势(见表3)。武钢彩涂线、宝钢2“彩涂线、首钢在建的彩涂线都采用辑涂铬酸盐处理技术。

3.3涂料的选择

彩涂板所用涂料大致可分为热固性涂料﹐热塑性涂料和固体塑料膜三类。已形成系列化、多样化,其选择的原则是适合涂层的目的和彩涂线的工艺技术特点[5]。

如前所述,普通的二涂二烘的彩涂板上表面涂二层涂料(即基层和表层),下表面涂一层底漆。其所使用涂料的情况如表4所示。

对于常用涂料的优缺点,新日铁多年的应用体会见表5。

贴膜彩涂板所用层压膜使用特点见表6。

环氧树酯类

由于防锈颜料的流出具有良好的稳定性,因此具备极好的粘附性和抗腐蚀性。但其涂层薄膜硬,且当它被折时,有些不易于加工

聚酯类

用于特别要求易于加工的产品。其抗腐蚀性能和划痕阻力比环氧树酯涂料稍差

普通聚酯类

该涂料便宜﹐涂层可加工性好,能在短时间内硬化,涂层表面光滑﹐可以从高光泽向低光泽加工,因而被普遍使用,但该种材料稍有些不易加工,2T-3T是极限

高分子聚酯类

也称作线性聚酯涂料。易加工·且OT亦可。另-一类型是变性氨基甲酸乙酯,由于该材料的涂层可加工性明显比普通聚酯涂料的差,因此许多情况下,在其硬化之前要花费很长时间

速溶性胶类

通常.200u左右的涂层厚度适于表面压纹。它极易于加工,具有很好的外观.但涂层硬度较低·增塑剂可能挥发。该种涂料造成许多问题.例如,在去除和焚烧涂料时生成dioxin,最后﹐日本减少了这种用于家用电器的涂料的生产,这种涂料因其热塑性而需要花费很长的时间硬化。除此之外,必须采取排气措施﹐因为工作环境因增塑剂的挥发而变得恶劣

丙烯类

该材料的涂层薄膜比较坚固,且抗污染能力好,因此.常用于要求光滑.尤其是有高光泽的产品。而另一方面,该材料不易于加工,且不适于作进一步的加工。在许多情况下﹐这种材料的涂层可加工性与普通聚酯涂料的一样。

做成：2021年9月8日

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