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自泳漆

发布时间:2023-09-14 00:35:59

自泳漆(autophoresis coatings)其正式名称为自动沉积涂料,又称作化学沉积涂料或酸性沉积涂料。此法的特点是所用涂料和成膜方法经济,涂装设备简单、能耗少、易操作,涂装成本低且防锈力强;几乎可完全不用有机溶剂,污染较少而有利于环保。自泳漆自 20世纪70年代中工业化以来主要用于金属表面(如汽车和其他金属部件)的涂装。

自泳漆介绍

自泳漆(autophoresis coatings)其正式名称为自动沉积涂料,又称作化学沉积涂料或酸性沉积涂料。此法的特点是所用涂料和成膜方法经济,涂装设备简单、能耗少、易操作,涂装成本低且防锈力强;几乎可完全不用有机溶剂,污染较少而有利于环保。自泳漆自 20世纪70年代中工业化以来主要用于金属表面(如汽车和其他金属部件)的涂装。

自泳漆概述

 由合成树脂乳液、金属活化剂、氟化氢、过氧化氢等氧化剂和颜料的水分散物组成,浸沉涂液为上述组成液的5%~10%的水分散体,pH值为2.5~3.5,将被涂物(铁质)浸入上述涂液中,金属铁由于酸而溶解为Fe2+,然后由于氧化剂氧化为Fe3+,Fe3+使乳胶中和成一种不稳定的状态,快速聚沉在金属表面而成膜,可通过控制浸渍时间来控制膜厚。

自泳漆自泳涂料及涂装工艺

自泳漆又称自动沉积涂料,70年代由美国Achem公司发明并于70年中期应用于工业涂装,由于同属于水性涂料,故具涂装方法与电泳涂漆相似,但不通电,而是利用化学能将成膜物覆盖在铁制品表面形成涂层。钢铁表面只需除锈后即可涂装,不必进行磷化处理。80年代,美国、加拿大、法国、日本等国已用于汽车零部件涂装,而80年代中期,我国已将自泳涂料用于汽车车身及货箱涂装,应该说我国起步不晚,与国际先进水平差距不大,目前国内已经有部分厂家使用。

自泳漆基本原理

自泳涂料一般是由有机高分子的水性分散液和水性炭黑浆配制而成,在沉积时,在槽液中加入自动沉积的化学反应材料,如FeF3、HF、H2O2等。涂装时,将涂装工件浸渍于漆槽中,HF、FeF3腐蚀工件表面,其中部份溶解的Fe和树脂反应,树脂和颜料析出沉积于金属工件表面形成湿膜,其余未和树脂反应的被槽液中的氧化剂氧化形成FeF3稳定槽液中。

化学反应式如下:

溶解反应:Fe(工件)+2HF → Fe2++H2+2F-Fe(工件)+2FeF3 → 3Fe2++6F-

成膜后的氧化反应

Fe2++树脂 → Fe-树脂

2Fe2++ H2O2+2HF → 2Fe3+2H2O+2F-2Fe3+6F- → 2FeF3

自泳漆简单的涂装工艺流程

序号

工艺

方式

时间min

温度℃

循环/搅拌

备注

1

预脱脂

喷淋/浸入

3

60-70

文丘里+泵

2

主脱脂

浸入

3

60-70

文丘里+泵

3

喷淋水洗

喷淋/浸入

1

RT

文丘里+泵

4

纯水洗

浸入

1

RT

文丘里+泵

5

自泳

浸入

1-3

20-22

搅拌器

无剪切力

6

后水洗

浸入

1

RT

搅拌器

7

反应水

浸入

1

RT

搅拌器

8

烘烤

30-40

110

10分钟工件表面达90℃

自泳涂装主要特点

1、自泳漆相对电泳漆来说油漆密度小,故盐雾时间、附着力等测试均有出色的表现。

2、 以水为分散剂,一般不含有机溶剂,属安全环保型涂料,无VOC。

3、涂装无死角,只要工件能接触到的地方均能做到良好的漆膜。

4、涂装时不需电,把工件放如槽中即可。

5、涂装设备简单,一般只需:槽体、搅拌系统、加热系统、恒温系统、传送装置、烘箱。

自泳漆涂装劣势

1、颜色单一,目前只有黑色与灰色。

2、只针对于钢铁件,不与其他金属相反应。

自泳漆自泳涂装的优点

    降低对环境影响:无重金属,低能耗,低水耗

    改善防腐性:能更好的UV防护,均匀的空腔内部涂装

    所需安装空间更少:占用更小地面,无磷化前处理

    简单,自动的槽液控制:固含量/时间/温度,涂装工艺槽仅控制配槽自泳漆,水和开缸剂

    少量或没有挥发性有机化合物

    不含重金属

    无需电力驱动反应

    反应不需可燃性或爆炸性化学品

    更少固态排放物

    即时涂装效果,无需后固化储存,无需特殊支架设计

    人力成本更低,生产效率更高

    .投资更少:挂架简单,工艺步骤更少,控制/过滤设备更少,无需变压装置。

自泳漆环氧型水性自泳漆的研制

采用“己二酸与环氧树脂酯化反应十氨水中和十相反转”工艺制备高稳定性的水性环氧乳液,加入活化剂、颜料浆、去离子水等,制备了环氧型水性自泳漆.样板实验结果表明:漆膜表面光滑平整、有光泽,耐盐雾实验时间为360h,达到汽车车身底漆Ⅰ级防腐标准,具有较好的市场应用潜力。

自泳漆丙烯酸自泳漆的制备及其性能研究

为制得低污染、低能耗、涂装工艺独特的并具有较好防锈能力的自泳漆,采用丙烯酸酯单体进行乳化聚合制备自泳漆基料。运用正交试验优化合成树脂的配方和制备工艺条件。试验表明,乳化剂种类对乳液状态和漆液稳定性的影响最大;单体的比例对漆膜性能影响最大,而分散剂对漆液稳定性、泳板效果影响较大;聚合时的工艺条件:pH值、单体滴加方式、聚合温度、搅拌条件、引发剂数量、调漆方式等对乳液稳定性、湿膜附着性能、原漆稳定性、残余单体量也均有不同程度的影响。对自泳漆漆膜性能进行了全面检测,结果表明该漆膜耐盐雾可达到712h,其他力学性能也能很好地满足底漆要求。

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