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(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
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。
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。
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。