CN114134554A - 一种电泳涂装生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及腐蚀防护技术领域，尤其涉及一种电泳涂装生产方法。本申请提供的一种电泳涂装生产方法，包括以下步骤：磷化、去离子水水洗、电泳、超滤和烘干步骤；所述磷化步骤中：磷化液总酸度为22‑30点；磷化液游离酸度为2‑3点；磷化温度为40±5℃；磷化时间为5‑8分钟；所述电泳步骤中：电泳液中油漆的体积浓度为10‑12％；所述烘干步骤中：烘干温度为170±10℃，烘干时间为30±5分钟。通过工艺参数的改进，采用本申请方法制备的金属工件的涂层的耐盐雾能力提高了25％、漆膜厚度提高了50％、漆膜硬度提高至0级、漆膜耐冲击性提高了25％、漆膜柔韧性提高；而且所制备的金属工件的涂层无漏涂、露底、麻点、缩孔、颗粒、针孔。
Description
技术领域
本发明涉及腐蚀防护技术领域，尤其涉及一种电泳涂装生产方法。
背景技术
电泳是涂装金属工件最有效的方法之一。电泳涂装是将具有导电性的被涂物浸在装有用水稀释的电泳涂料的槽中作为阳极(或阴极)，在槽中另设置与其对应的阴极(或阳极)，在两极间接通直流电一段时间后，在被涂物表面沉积出均匀细密、不被水溶解涂膜的一种特殊的涂装方法。电泳涂料及涂装法在20世纪60年代后获得工业应用，采用电泳涂料可以进行全封闭循环系统运行，涂料利用率可达95％左右。电泳涂料按被涂工件电极可分为阳极电泳涂料和阴极电泳涂料；按成膜物在水中存在的离子形态可分为阴离子电泳涂料和阳离子电泳涂料。阴极电泳涂料按水分散状态可分为单组份电泳涂料和双组份电泳涂料；还可按膜厚度分为薄膜型、中厚膜和厚膜型阴极电泳涂料。阴极电泳漆又可分为：环氧电泳漆、丙烯酸电泳漆和聚氨酯电泳漆。环氧电泳漆：有超强的盐雾性能、及深孔泳透力，主要较成熟的产品以亮黑、哑黑、深灰、浅灰为主。红色、绿色、及一些彩色也有应用，环氧电泳漆是一种可以遮盖底材的涂料，主要用于底漆防腐、也可以做为一般要求的五金工件面漆。但是，采用上述现有技术制备的电泳涂装金属工件的耐盐雾能力仍有待提高。
发明内容
为了解决现有电泳涂装金属工件存在的耐盐雾能力差的技术问题，本申请提供了一种能显著提高电泳涂装金属工件耐盐雾能力的电泳涂装生产方法。
本申请提供的一种电泳涂装生产方法，包括以下步骤：磷化、去离子水水洗、电泳、超滤和烘干步骤；
所述磷化步骤中：
磷化液总酸度为22-30点；
磷化液游离酸度为2-3点；
磷化温度为40±5℃；
磷化时间为5-8分钟；
所述磷化液总酸度为22-30点中的“点”是指：取磷化液10mL，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至磷化液溶液的PH值为8.5，所用氢氧化钠溶液的毫升数；例如，所述磷化液总酸度为22-30点是指：取磷化液10mL，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至磷化液溶液的PH值为8.5，所用氢氧化钠溶液的量为22-30mL；
所述磷化液游离酸度为2-3点中的“点”是指：取磷化液10mL，用溴酚兰为指示剂，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至溶液变蓝时所用氢氧化钠溶液的毫升数；例如，所述磷化液游离酸度为2-3点是指：取磷化液10mL，用溴酚兰为指示剂，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至溶液变蓝时所用氢氧化钠溶液的量为2-3mL；
所述电泳步骤中：
电泳液中油漆的体积浓度为10-12％；
所述烘干步骤中：
烘干温度为170±10℃，
烘干时间为30±5分钟。
具体的，所述电泳参数：电泳液温度为28-32℃，电泳液PH值为7.8～8.8，电泳液电导率：800-2200uS/cm，电泳液颜基比(P/B)为1∶2～3.5，工作电压为150～280V，阴极液电导率为400～800uS/cm，阴极液PH值10.5～13.5；电泳液中溶剂的质量含量为1～3％，所述溶剂为按4:1比例混合的树脂和色浆。
优选的，磷化液总酸度为26-27点，磷化液游离酸度为2.3-2.7点。
优选的，所述磷化液中还含有促进剂，所述促进剂的气点值为1.5-3；所述促进剂的气点值是指，将磷化液装入发酵管内，加入促进剂，上下振动后，静置2-3分钟，此时产生的气的毫升数；例如，所述促进剂的气点值为1.5-3是指，将磷化液装入发酵管内，加入促进剂，上下振动后，静置2-3分钟，此时产生的气量为1.5-3mL。作为一种选择，促进剂可以是氨基磺酸。
优选的，磷化步骤还包括按照每两小时一次的频次对磷化液的总酸度、游离酸度及促进剂的气点值进行检查。
优选的，去离子水水洗分为一次水洗和二次水洗；所述一次水洗是指用二次水洗步骤使用之后的去离子水进行水洗；所述二次水洗是指用新鲜的去离子水进行水洗。
优选的，在磷化步骤之前还还包括以下步骤：抛丸、预脱脂、脱脂、水洗和表调。具体的，
抛丸：抛丸砂直径小于或者等于0.5毫米，抛丸时间为5-8分钟；
预脱脂：预脱脂槽液温度为50-60℃，浸渍时间为5-10分钟，预脱脂槽液总碱度为85-95点，预脱脂槽液游离碱度为15-25点；
脱脂：脱脂槽液温度为50-60℃，浸渍时间为5-10分钟，脱脂槽液总碱度为85-95点，脱脂槽液游离碱度为25-50点；
水洗：浸洗时间为1-2分钟，水洗温度为室温；
表调：表调槽液总碱度为3-5点，浸渍处理时间1-2分钟，表调温度为常温；
所述预脱脂槽液总碱度为85-95点或脱脂槽液总碱度为85-95点中的“点”是指：取预脱脂槽液或脱脂槽液10mL，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至槽液溶液的PH值为8.5，所用氢氧化钠溶液的毫升数；例如，所述预脱脂槽液总碱度为85-95点是指：取预脱脂槽液10mL，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至槽液溶液的PH值为8.5，所用氢氧化钠溶液的量为85-95mL；
所述预脱脂槽液游离碱度为15-25点中的“点”是指：取预脱脂槽液10mL，用溴酚兰为指示剂，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至溶液变蓝时所用氢氧化钠溶液的毫升数；例如，所述预脱脂槽液游离碱度为15-25点是指：取槽液10mL，用溴酚兰为指示剂，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至溶液变蓝时所用氢氧化钠溶液的量为15-25mL；
所述脱脂槽液游离碱度为25-50点中的“点”是指：取脱脂槽液10mL，用溴酚兰为指示剂，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至溶液变蓝时所用氢氧化钠溶液的毫升数；例如，所述脱脂槽液游离碱度为25-50点是指：取槽液10mL，用溴酚兰为指示剂，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至溶液变蓝时所用氢氧化钠溶液的量为25-50mL；
所述表调槽液总碱度为3-5点中的“点”是指：取表调槽液10mL，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至槽液溶液的PH值为8.5，所用氢氧化钠溶液的毫升数。例如，所述表调槽液总碱度为3-5点是指：取表调槽液10mL，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至槽液溶液的PH值为8.5，所用氢氧化钠溶液的量为3-5mL。
优选的，在抛丸步骤之后、预脱脂步骤之前还包括吹灰步骤；具体的是用气枪把零部件表面杂质吹去。
本申请中，
所述磷化液是一种金属表面处理剂，内含有机酸及多种渗透、催化、缓蚀等助剂；可以采用现有技术中的任意一种或多种；可直接购买，也可自行配制。
所述预脱脂槽液或脱脂槽液是由脱脂剂加水配置而成，所述脱脂剂可以选用现有技术中的任意一种或多种；可直接购买，也可自行配制。
所述表调槽液是由表调剂加水配置而成，所述表调剂可以采用现有技术中的任意一种；可直接购买，也可自行配制。
有益效果
相对于现有技术，本申请的改进在于总酸度和游离酸度均提高；电泳液中油漆的浓度提高；烘干温度提高，烘干时间延长。通过上述工艺参数的改进，采用本申请方法制备的金属工件的涂层的耐盐雾能力提高了25％、漆膜厚度提高了50％、漆膜硬度提高至0级、漆膜耐冲击性提高了25％、漆膜柔韧性提高；而且所制备的金属工件的涂层无漏涂、露底、麻点、缩孔、颗粒、针孔。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂、仪器或设备未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
1、抛丸
将零部件人工挂到抛丸机内，抛丸5-8分钟，抛丸砂直径小于或者等于0.5毫米，零部件间相隔一定空间，便于抛丸砂的运转作业。抛丸后的零部件表面不应存在氧化皮和焊渣，零部件各部位抛丸一致。
2、预脱脂
将吹灰处理后的零部件置于预脱脂槽进行浸渍；浸渍5-10min后，零部件上下摆动，摆动角度5-10°；然后取出零部件用流动清水冲洗；将冲洗后的零部件垂直停放30秒，观察水膜变化：当水膜30秒后仍均匀分布，无水膜破裂现象，则认为油污除尽。其中，预脱脂槽槽液温度为50-60℃；预脱脂槽槽液总碱度为85-95点；预脱脂槽槽液游离碱度为15-25点。预脱脂操作注意事项：及时清除液面的浮油及脏物，以防工件被再次污染。
3、脱脂
将预脱脂处理后的零部件置于脱脂槽进行浸渍；浸渍5-10min后，零部件上下摆动，摆动角度5-10°；然后取出零部件用流动清水冲洗；将冲洗后的零部件垂直停放30秒，观察水膜变化：当水膜30秒后仍均匀分布，无水膜破裂现象，则认为油污除尽。其中，脱脂槽槽液温度为50-60℃；脱脂槽槽液总碱度为85-95点；脱脂槽槽液游离碱度为20-50点。预脱脂操作注意事项：及时清除液面的浮油及脏物，以防工件被再次污染。
4、水洗
将脱脂处理后的零部件置于水槽进行浸洗，浸洗时间为1-2min；浸洗温度为室温。
5、表调
将经过水洗处理后的零部件置于表调槽进行浸渍处理；浸渍处理时间为1-2min，浸渍处理温度为室温。所述表调槽内表调槽液的总碱度为3-5点。
6、磷化
将经过表调处理的零部件置于磷化槽中浸泡5-8min，磷化温度为室温；此时，磷化膜厚度≥2g/m2。所述磷化槽内磷化液的总酸度为22-30点，磷化液的游离酸度为2-3点。磷化液中还可以添加氨基磺酸作为促进剂，添加氨基磺酸之后的磷化液的气点值为1.5-0.3；
磷化液总酸度为22-30点是指：取磷化液10mL，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至磷化液溶液的PH值为8.5所用氢氧化钠溶液的量为22-30mL；
磷化液游离酸度为2-3点是指：取磷化液10mL，用溴酚兰为指示剂，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至溶液变蓝时所用氢氧化钠溶液的量为2-3mL；
所述添加氨基磺酸之后的磷化液的气点值为1.5-3是指，将磷化液装入发酵管内，加入氨基磺酸，上下振动后，静置2-3分钟，此时产生的气量为1.5-3mL
7、去离子水水洗
采用去离子水对经过磷化处理的零部件进行水洗，去离子水水洗时间1-2min，去离子水水洗温度为常温；
去离子水水洗完成后，零部件表面光滑洁净、颜色均匀，无挂灰、沉渣。
8、电泳
将经过去离子水水洗处理的零部件置于电泳槽中电泳3min；电泳参数：电泳液温度为28-32℃，电泳液PH值为7.8-8.8，电泳液电导率：800-2200uS/cm，电泳液颜基比(P/B)为1∶2-3.5，工作电压为150-280V，阴极液电导率为400-800uS/cm，阴极液PH值10.5-13.5；电泳液中油漆的体积浓度为10-12％电泳液中溶剂的质量含量为1-3％，所述溶剂为按4:1比例混合的树脂和色浆。
9、超滤
经过电泳处理的零部件需用一定电导率的水进行冲洗，以减少电泳漆膜上形成的二次留痕、颗粒、浮漆等，采用超滤膜过滤水分，过滤出来的涂料进入电泳槽继续使用，既能回收节省电泳涂料又可以减少污染排放；超滤水的温度为7-12℃。阳极电导率：400-600μS/cm。
10、烘干
将经过超滤处理的零部件置于烘房进行烘干，烘干温度为170±10℃，烘干时间为30±5min。经过烘干处理后的零部件的漆膜已经固化，且漆膜颜色没有变化。
对经过步骤10烘干处理的零部件的漆膜进行检测。
实施例2
在步骤6磷化之后、步骤7去离子水水洗之前增加预水洗步骤。所述预水洗：所用的水为实施例1水洗后的去离子水；其他操作同水洗步骤。预水洗完成后，零部件表面光滑洁净、颜色均匀，基本无挂灰、沉渣。其他操作同实施例1。
实施例3
在步骤1抛丸之后、步骤2水洗步骤之前增加吹灰步骤。所述吹灰步骤是指：用气枪将抛丸处理后的零部件的表面杂质吹去。每个零部件都需要用气枪吹除，不应有落漏。目测和手试，零部件各部位不存在杂质即可。其他操作同实施例1。
实施例4
在步骤1抛丸之后、步骤2水洗步骤之前增加吹灰步骤。所述吹灰步骤是指：用气枪将抛丸处理后的零部件的表面杂质吹去。每个零部件都需要用气枪吹除，不应有落漏。目测和手试，零部件各部位不存在杂质即可。
在步骤6磷化之后、步骤7去离子水水洗之前增加预水洗步骤。所述预水洗：所用的水为实施例1水洗后的去离子水；其他操作同水洗步骤。预水洗完成后，零部件表面光滑洁净、颜色均匀，基本无挂灰、沉渣。
在步骤6中的磷化液中添加促进剂氨基磺酸。所述添加氨基磺酸之后的磷化液的气点值为1.5-3是指，将磷化液装入发酵管内，加入氨基磺酸，上下振动后，静置2-3分钟，此时产生的气量为1.5-3mL。
其他操作同实施例1。
实施例5
步骤6中磷化槽内磷化液的总酸度为26-27点，磷化液的游离酸度为2.3-2.7点。其他操作同实施例4。
实施例6
在步骤6中的磷化液中添加氨基磺酸作为促进剂；所述添加氨基磺酸之后的磷化液的气点值为1.5-3是指，将磷化液装入发酵管内，加入氨基磺酸，上下振动后，静置2-3分钟，此时产生的气量为1.5-3mL。其他操作同实施例5。
实施例7
在步骤6磷化步骤中，按照每两小时一次的频次对磷化液的总酸度、游离酸度及促 进剂的气点值进行检查。
对比例1
步骤6磷化中，磷化液的总酸度为15-20点、游离酸度为0.8-1.5；
步骤8电泳中，电泳液中油漆的体积浓度为9-10％；
步骤10烘干中，烘烤温度为160±10℃；
其他操作同实施例6。
电泳涂装金属工件的性能检测
漆膜厚度的检测方法按GB/T 13452.2《色漆和清漆漆膜厚度的测定》的规定。
硬度的检测方法按GB/T 6739《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》的规定；H、B是指国内常用的中华牌高级绘图铅笔硬度。
附着力的检测方法按GB/T 9286《色漆和清漆漆膜的划格试验》的规定。0级的含义是按上述标准划格后切割边缘完整平滑，无一格脱落则判定为0级；1级的含义是按上述标准划格后再切口交叉处有少许涂层脱落，但交叉切割面积受影响不明显大于5％则判定为1级。
柔韧性的检测方法按GB/T 1731《漆膜、腻子膜柔韧性测定法》的规定。
耐冲击性检测方法按GB/T 1732《漆膜耐冲击测定法》的规定。
耐中性盐雾试验方法按GB/T 1771《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》的规定。
检测结果：
实施例2-6制备的电泳涂装零部件，a、涂层厚度为30μm；b、涂层硬度≥H；c、附着力0级；d、涂层柔韧性：弯曲、折边无裂纹、开裂；e、涂层耐冲击性：50cm·㎏冲击正反面无明显开裂；f、耐中性盐雾试验≥400h无明显锈蚀；g、表观无漏涂、露底、麻点、缩孔、颗粒、针孔。
对比例1制备的电泳涂装零部件，a、涂层厚度为20μm；b、涂层硬度≥B；c、附着力1级；d、涂层柔韧性：弯曲、折边无裂纹、开裂；e、涂层耐冲击性：40cm·㎏冲击正反面无明显开裂；f、耐中性盐雾试验320h有锈蚀；g、表观无漏涂、露底、麻点、缩孔、颗粒、针孔。
Claims (8)
1.一种电泳涂装生产方法，其特征在于，包括以下步骤：磷化、去离子水水洗、电泳、超滤和烘干步骤；
所述磷化步骤中：
磷化液总酸度为22-30点；
磷化液游离酸度为2-3点；
磷化温度为40±5℃；
磷化时间为5-8分钟；
所述电泳步骤中：
电泳液中油漆的体积浓度为10-12％；
所述烘干步骤中：
烘干温度为170±10℃，
烘干时间为30±5分钟；
所述磷化液总酸度为22-30点中的“点”是指：取磷化液10mL，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至磷化液溶液的PH值为8.5，所用氢氧化钠溶液的毫升数；
所述磷化液游离酸度为2-3点中的“点”是指：取磷化液10mL，用溴酚兰为指示剂，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至溶液变蓝时所用氢氧化钠溶液的毫升数。
2.根据权利要求1所述的电泳涂装生产方法，其特征在于，磷化液总酸度为26-27点，磷化液游离酸度为2.3-2.7点。
3.根据权利要求1所述的电泳涂装生产方法，其特征在于，所述磷化液中还含有促进剂，所述促进剂的气点值为1.5-3；所述促进剂的气点值是指，将磷化液装入发酵管内，加入促进剂，上下振动后，静置2-3分钟，此时产生的气的毫升数。
4.根据权利要求1所述的电泳涂装生产方法，其特征在于，磷化步骤还包括按照每两小时一次的频次对磷化液的总酸度、游离酸度及促进剂的气点值进行检查。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的电泳涂装生产方法，其特征在于，去离子水水洗分为一次水洗和二次水洗；所述一次水洗是指用二次水洗步骤使用之后的去离子水进行水洗；所述二次水洗是指用新鲜的去离子水进行水洗。
6.根据权利要求5所述的电泳涂装生产方法，其特征在于，在磷化步骤之前还还包括以下步骤：抛丸、预脱脂、脱脂、水洗和表调。
7.根据权利要求6所述的电泳涂装生产方法，其特征在于，
抛丸：抛丸砂直径小于或者等于0.5毫米，抛丸时间为5-8分钟；
预脱脂：预脱脂槽液温度为50-60℃，浸渍时间为5-10分钟，预脱脂槽液总碱度为85-95点，预脱脂槽液游离碱度为15-25点；
脱脂：脱脂槽液温度为50-60℃，浸渍时间为5-10分钟，脱脂槽液总碱度为85-95点，脱脂槽液游离碱度为25-50点；
水洗：浸洗时间为1-2分钟，水洗温度为室温；
表调：表调槽液总碱度为3-5点，浸渍处理时间1-2分钟，表调温度为常温；
所述预脱脂槽液总碱度为85-95点或脱脂槽液总碱度为85-95点中的“点”是指：取预脱脂槽液或脱脂槽液10mL，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至槽液溶液的PH值为8.5，所用氢氧化钠溶液的毫升数；
所述预脱脂槽液游离碱度为15-25点中的“点”是指：取预脱脂槽液10mL，用溴酚兰为指示剂，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至溶液变蓝时所用氢氧化钠溶液的毫升数；
所述脱脂槽液游离碱度为25-50点中的“点”是指：取脱脂槽液10mL，用溴酚兰为指示剂，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至溶液变蓝时所用氢氧化钠溶液的毫升数；
所述表调槽液总碱度为3-5点中的“点”是指：取表调槽液10mL，用0.1mol/L的氢氧化钠溶液滴定至槽液溶液的PH值为8.5，所用氢氧化钠溶液的毫升数。
8.根据权利要求7所述的电泳涂装生产方法，其特征在于，优选的，在抛丸步骤之后、预脱脂步骤之前还包括吹灰步骤；具体的是用气枪把零部件表面杂质吹去。
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