PL238492B1 - Method for electrolytic zinc coating of steel products intended for application of paint coatings, preferably polymeric coatings - Google Patents
Method for electrolytic zinc coating of steel products intended for application of paint coatings, preferably polymeric coatings Download PDFInfo
- Publication number
- PL238492B1 PL238492B1 PL418965A PL41896516A PL238492B1 PL 238492 B1 PL238492 B1 PL 238492B1 PL 418965 A PL418965 A PL 418965A PL 41896516 A PL41896516 A PL 41896516A PL 238492 B1 PL238492 B1 PL 238492B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- rinsing
- coatings
- zinc
- coating
- paint
- Prior art date
Links
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
Zgłoszenie dotyczy sposobu cynkowania galwanicznego wyrobów stalowych przeznaczonych do nakładania powłok malarskich, zwłaszcza polimerowych oraz zabezpieczania przed korozją powierzchni cynkowej naniesionej w procesie cynkowania galwanicznego. Detale stalowe poddaje się kolejno kąpieli odtłuszczającej chemicznie, kąpieli trawiącej, płukaniu, kąpieli odtłuszczającej elektrochemicznie, płukaniu, dekapowaniu, płukaniu, płukaniu aktywacyjnemu, elektrochemicznemu nakładaniu powłoki cynkowej, płukaniu odzyskowemu i kolejnemu płukaniu. Następnie, na powierzchni cynku wytwarza się organiczną warstwę konwersyjną poprzez nanoszenie na nią przez co najmniej 5 sekund, roztworu wodnego lub wodno-alkoholowego zawierającego 0,1 do 10 % diketonu o ogólnym wzorze, w którym R oznacza grupę alkilową zawierającą w łańcuchu od 1 do 20 atomów węgla, podstawioną lub niepodstawioną grupę benzylową, podstawioną lub niepodstawioną grupę alkenylową, zalkalizowanego wodnym roztworem amoniakalnym. W roztworze wodno-alkoholowym stosuje się alkohol mieszający się z wodą, korzystnie izopropanol, metanol lub etanol i następnie po wysuszeniu, nanosi się ewentualnie powłokę ochronną, korzystnie farbę polimerową.The application concerns the method of galvanizing steel products intended for applying paint coatings, especially polymer coatings, and protecting the zinc surface applied in the galvanizing process against corrosion. Steel details are successively subjected to a chemical degreasing bath, pickling bath, rinsing, electrochemical degreasing bath, rinsing, decapsulation, rinsing, activation rinsing, electrochemical zinc coating, recovery rinsing and subsequent rinsing. Then, an organic conversion layer is formed on the zinc surface by applying thereto for at least 5 seconds an aqueous or hydroalcoholic solution containing 0.1 to 10% of a diketone of the general formula wherein R is an alkyl group with a chain length of 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, made alkaline with aqueous ammonia solution. The aqueous-alcoholic solution uses a water-miscible alcohol, preferably isopropanol, methanol or ethanol, and then, after drying, optionally applies a protective coating, preferably a polymer paint.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest sposób cynkowania galwanicznego wyrobów stalowych przeznaczonych do nakładania powłok malarskich, zwłaszcza polimerowych oraz zabezpieczania przed korozją powierzchni cynkowej naniesionej w procesie cynkowania galwanicznego.The subject of the invention is a method of electro-galvanizing steel products intended for the application of paint coatings, especially polymer ones, and for the protection of zinc surfaces applied in the galvanizing process against corrosion.
Powłoki cynkowe osadzane metodą galwaniczną są powszechnie stosowane do ochrony wyrobów z żeliwa i stali przed korozją. Odporność na korozję tak chronionych wyrobów jest w przybliżeniu proporcjonalna do grubości nałożonej powłoki cynkowej. Szybkość korozji powłok cynkowych zależy od środowiska, w którym są eksploatowane, ale generalnie cynk koroduje co najmniej dziesięciokrotnie wolniej niż stal [Biuletyn Galwanotechnika nr 21 (36) 2011]. Znaczącą poprawę odporności warstwy cynkowej, a tym samym odporności na korozje całego wyrobu, uzyskuje się poprzez wytwarzanie na ich powierzchni warstewek pasywnych tak zwanych powłok konwersyjnych.Galvanized zinc coatings are commonly used to protect cast iron and steel products against corrosion. The corrosion resistance of the products thus protected is approximately proportional to the thickness of the applied zinc coating. The corrosion rate of zinc coatings depends on the environment in which they are used, but in general zinc corrodes at least ten times slower than steel [Biuletyn Galwanotechnika No. 21 (36) 2011]. A significant improvement in the resistance of the zinc layer, and thus the corrosion resistance of the entire product, is achieved by producing passive layers on their surface, the so-called conversion coatings.
Proces tworzenia powłoki konwersyjnej jest sztucznie wywołanym i kierowanym procesem, w wyniku którego na powierzchni metalu tworzy się ściśle związana z metalem, praktycznie nierozpuszczalna w wodzie i środowisku wywołującym proces, warstwa o własnościach dielektryka.The process of forming the conversion coating is an artificially induced and directed process which creates a dielectric layer closely bonded to the metal, practically insoluble in water and the process-inducing environment, on the surface of the metal.
Rosnące wymagania antykorozyjne dla produktów metalowych powodują, że w przemysłowych technikach wytwarzania praktykuje się dodatkowo pokrywanie ocynkowanych powierzchni powłokami malarskimi (na przykład polimerowe farby proszkowe). Istotnym zagadnieniem jest to, iż nawet najdroższe i najnowocześniejsze farby nie spełnią swojej roli, jeśli zostaną nałożone na źle przygotowaną powierzchnię. Adhezja i właściwości ochronne takiej powłoki będą niższe w stosunku do zastosowania pospolitej farby, ale nałożonej na prawidłowo przygotowane podłoże. Dobrze przygotowana i pomalowana warstwa cynku bardzo dobrze spełnia swoje funkcje ochronne nawet przy relatywnie małych grubościach tej warstwy. Tak więc etapy nakładania powierzchni cynkowej, grubość warstwy oraz przygotowanie powierzchni, w tym wytworzenie warstwy konwersyjnej, determinują cały proces i mają znaczący wpływ na jakość oraz trwałość wyrobów gotowych.The growing anti-corrosion requirements for metal products mean that in industrial production techniques, additional coating of galvanized surfaces with paint coatings (e.g. polymer powder paints) is practiced. An important issue is that even the most expensive and modern paints will not fulfill their role if they are applied to a poorly prepared surface. The adhesion and protective properties of such a coating will be lower than when using ordinary paint, but on a properly prepared substrate. A well-prepared and painted zinc layer fulfills its protective functions very well, even with relatively small thicknesses of this layer. Thus, the steps of applying the zinc surface, the thickness of the layer and the preparation of the surface, including the formation of the conversion layer, determine the entire process and have a significant impact on the quality and durability of the finished products.
Znanych jest wiele sposobów wytwarzania w procesie cynkowania galwanicznego warstw konwersyjnych o zwiększonej odporności na korozję oraz zwiększonej przyczepności do powłok malarskich.There are many methods of producing conversion layers with increased corrosion resistance and increased adhesion to paint coatings in the galvanizing process.
Znane metody przygotowania ocynkowanych powierzchni do malowania przedstawia amerykańska norma [Surfaces for Painting, ASTM D 2092-95: Standard Guide for Preparation of Zinc-Coated (Galvanized) Steel]. Wśród metod chemicznych wymienione są takie metody jak: fosforanowanie cynkowe (wytworzenie konwersyjnej powłoki krystalicznej), chromianowanie z zastosowaniem Cr III (wytworzeniem amorficznej powłoki pasywnej), wodna obróbka chromianowo-organiczna, obróbka polimerowa bezchromianowa (wytworzenie filmu żywicy winylowej), wytworzenie kompleksowych warstw tlenkowych (z zastosowaniem alkalicznych roztworów zawierających jony metali ciężkich), obróbka polimerowa bezchromianowa (żywice poliakrylowe), fluorowo-tytanowa (H2TiF6) lub fluorowo-cyrkonowa (H2ZrF6).Known methods of preparing galvanized surfaces for painting are described in the US standard [Surfaces for Painting, ASTM D 2092-95: Standard Guide for Preparation of Zinc-Coated (Galvanized) Steel]. Among the chemical methods, the following methods are mentioned: zinc phosphating (creating a conversion crystal coating), chromating with Cr III (creating an amorphous passive coating), water-based organic chromate treatment, chromate-free polymer treatment (producing a vinyl resin film), creating complex oxide layers (using alkaline solutions containing heavy metal ions), polymer treatment without chromate (polyacrylic resins), fluorine-titanium (H2TiF6) or fluorine-zirconium (H2ZrF6).
W przypadku powłok cynkowych otrzymywanych galwanicznie, stosuje się metody chromianowe oparte na wykorzystaniu właściwości chromu (VI) oraz (III). Przykładowo, z opisu patentowego PL 208 733 znana jest kąpiel do pasywacji powłok cynkowych i jego stopów zawierająca czynnik utleniający, kwasy organiczne i nieorganiczne lub ich sole, jony metali ciężkich i jony chromu(III), która charakteryzuje się tym, że zawiera jony chromu(III) w stężeniu 0,1 do 100 g/dm3 otrzymane przez redukcję związków chromu(VI) produktem ubocznym powstałym przy przemysłowym utlenianiu cykloheksanu do cykloheksanolu i cykloheksanonu.In the case of zinc coatings obtained by electroplating, chromate methods are used based on the use of the properties of chromium (VI) and (III). For example, patent description PL 208 733 describes a bath for passivation of zinc coatings and its alloys containing an oxidizing agent, organic and inorganic acids or their salts, heavy metal ions and chromium (III) ions, which is characterized by containing chromium ions ( III) at a concentration of 0.1 to 100 g / dm 3 obtained by reducing chromium (VI) compounds by a by-product of the industrial oxidation of cyclohexane to cyclohexanol and cyclohexanone.
Coraz częściej, ze względu na konieczność ograniczania stosowania szkodliwych związków chromu, wprowadza się metody bezchromianowe, wykorzystujące związki tytanu, cyrkonu lub krzemu. Obecnie najlepszymi zamiennikami powłok chromianowych są powłoki uzyskiwane między innymi z oztworów związków organo-metalicznych, fluorku cyrkonu, fluorku tytanu lub silanów.More and more often, due to the need to limit the use of harmful chromium compounds, chromate-free methods using titanium, zirconium or silicon compounds are introduced. Currently, the best substitutes for chromate coatings are coatings obtained, among others, from solutions of organo-metallic compounds, zirconium fluoride, titanium fluoride or silanes.
Najprostsze kąpiele do osadzania powłok konwersyjnych zawierających tytan bazują na chlorku tytanu (III) lub chlorku tytanu (IV). Zaawansowane kąpiele bazujące na fluorokompleksach tytanu zawierają, oprócz źródła jonów tytanu, jony takie jak: Mn2+, Zn2+, PO43-, F-. Powłoki otrzymywane z tego typu kąpieli zbudowane są głównie z tlenków oraz fosforanów metali. Nie wykazują właściwości samozaleczania i nie są zbyt odporne na zarysowania. Zwiększają natomiast przyczepność proszkowych powłok lakierniczych do ocynkowanego podłoża [„Bezchromowe powłoki konwersyjne na podłożu cynkowym” J. Winiarski Biuletyn Galwanotechnika nr 26 (41) 2013 str. 9-15].The simplest baths for depositing titanium-containing conversion coatings are based on titanium (III) chloride or titanium (IV) chloride. Advanced baths based on titanium fluorocomplexes contain, in addition to the source of titanium ions, ions such as: Mn 2+ , Zn 2+ , PO4 3- , F - . Coatings obtained from this type of bath are mainly composed of metal oxides and phosphates. They do not show self-healing properties and are not very scratch-resistant. However, they increase the adhesion of powder paint coatings to a galvanized substrate ["Chrome-free conversion coatings on a zinc substrate" J. Winiarski Biuletyn Galwanotechnika No. 26 (41) 2013 pp. 9-15].
PL 238 492 B1PL 238 492 B1
Znane są także sposoby zabezpieczania powierzchni cynkowej naniesionej w procesie cynkowania galwanicznego polegające na obróbce w środowisku alkalicznym silanami. Otrzymane powierzchnie charakteryzują się zwiększoną odpornością na korozję a także zwiększoną przyczepnością do farb różnego typu. Z polskiego zgłoszenia patentowego nr PL 352612 znana jest kompozycja wodna d o przeciwkorozyjnej obróbki podłoża metalowego potraktowanego wstępnie warstwą powłoki ochronnej na bazie cynku. Kompozycja ma postać wodnego roztworu na bazie silanu, zawierającego od 72 do 95% wagowo wody, od 0,5 do 10% wagowo silanu, od 0,5 do 3% wagowo kwasu borowego, od 0 do 3% wagowo kwasu fosforowego, od 1 do 10% wagowo poddanej mikronizacji krzemionki i od 0,1 do 3% wagowo środka zwilżającego, pod warunkiem że ogólna suma procentów kwasu borowego i kwasu fosforowego nie przekracza około 5%.There are also known methods of protecting the zinc surface applied in the process of electro-galvanizing, consisting in treatment in an alkaline environment with silanes. The obtained surfaces are characterized by increased corrosion resistance as well as increased adhesion to various types of paints. Polish patent application no. PL 352612 discloses a water-based composition for anti-corrosive treatment of a metal substrate pretreated with a zinc-based protective coating. The composition is in the form of an aqueous silane-based solution containing from 72 to 95% by weight of water, from 0.5 to 10% by weight of silane, from 0.5 to 3% by weight of boric acid, from 0 to 3% by weight of phosphoric acid, from 1 up to 10% by weight of the micronized silica and 0.1 to 3% by weight of a wetting agent, provided that the total sum of the percentages of boric acid and phosphoric acid does not exceed about 5%.
W opisach patentowych GB 2.032.466 i GB 2.032.963 przedstawiono nietoksyczne kąpiele do pasywacji cynku, które zawierają drogie organiczne związki fosforu(V), barwniki organiczne, nieorganiczne krzemiany i czynnik utleniający - nadtlenek wodoru. Niestety odporność korozyjna badana w komorze solnej według Polskiej Normy PN-76/H-04603 nie przekracza kilkunastu godzin, co nie jest wynikiem dobrym.GB 2,032,466 and GB 2,032,963 describe non-toxic zinc passivation baths which contain expensive organic phosphorus (V) compounds, organic dyes, inorganic silicates and an oxidizing agent - hydrogen peroxide. Unfortunately, the corrosion resistance tested in a salt chamber according to the Polish Standard PN-76 / H-04603 does not exceed a dozen or so hours, which is not a good result.
Nieoczekiwanie okazało się, że do wytworzenia skutecznej warstwy konwersyjnej, chroniącej powłoki ocynkowane przed korozją, ale także zwiększającej przyczepność do nich powłok malarskich, zwłaszcza polimerowych, można zastosować 3-podstawione beta - diketony.Unexpectedly, it turned out that 3-substituted beta-diketones can be used to create an effective conversion layer that protects galvanized coatings against corrosion, but also increases the adhesion to them of paint coatings, especially polymer coatings.
Sposób według wynalazku, w którym detale stalowe poddaje się kolejno kąpieli odtłuszczającej chemicznie, kąpieli trawiącej, płukaniu, kąpieli odtłuszczającej elektrochemicznie, płukaniu, dekapowaniu, płukaniu, płukaniu aktywacyjnemu, elektrochemicznemu nakładaniu powłoki cynkowej, płukaniu odzyskowemu i kolejnemu płukaniu, polega na tym, że na powierzchni cynku wytwarza się organiczną warstwę konwersyjną poprzez nanoszenie na nią przez co najmniej 5 sekund, roztworu wodnego lub wodno-alkoholowego zawierającego 0,1 do 10% diketonu o ogólnym wzorze, w którym R oznacza grupę alkilową zawierającą w łańcuchu od 1 do 20 atomów węgla, podstawioną lub niepodstawioną grupę benzylową, podstawioną lub niepodstawioną grupę alkenylową, zalkalizowanego wodnym roztworem amoniakalnym. Po wysuszeniu, nanosi się ewentualnie powłokę ochronną, korzystnie farbę polimerową na przykład poliestrową.The method according to the invention, in which steel details are successively subjected to a chemical degreasing bath, an etching bath, rinsing, an electrochemical degreasing bath, rinsing, decapping, rinsing, activation rinsing, electrochemical zinc coating, recovery rinsing and subsequent rinsing. an organic conversion layer is formed on the zinc surface by applying an aqueous or hydroalcoholic solution to it for at least 5 seconds, containing 0.1 to 10% of a diketone of the general formula, in which R is an alkyl group with 1 to 20 carbon atoms in the chain , substituted or unsubstituted benzyl, substituted or unsubstituted alkenyl, basified with aqueous ammonia solution. After drying, an optional protective coating is applied, preferably a polymer paint, for example polyester.
W wynalazku w roztworze wodno-alkoholowym jako alkohol stosuje się alkohol mieszający się z wodą, korzystnie izopropanol, metanol lub etanol.In the present invention, the alcohol used as the alcohol in the hydroalcoholic solution is a water-miscible alcohol, preferably isopropanol, methanol or ethanol.
Powierzchnie cynkowe naniesione w procesie cynkowania galwanicznego modyfikuje się zgodnie z wynalazkiem za pomocą roztworu otrzymanego przez rozpuszczenie diketonu o wzorze ogólnym w wodzie lub roztworze wodno-alkoholowym oraz dodanie amoniaku. Roztwór może być naniesiony w znany sposób przez zanurzenie w kąpieli, natrysk lub naniesienie za pomocą wałka.According to the invention, the zinc surfaces applied by electro-galvanizing are modified with a solution obtained by dissolving a diketone of the general formula in water or a hydroalcoholic solution and adding ammonia. The solution can be applied in a known manner by dipping, spraying or rolling on with a roller.
Roztwór konwersyjny przygotowuje się w ten sposób, że do wody dodaje się diketon, który nie rozpuszcza się w wodzie, Następnie mieszając dodaje się wody amoniakalnej do momentu rozpuszczenia się diketonu (znikają „tłuste” plamy). Można dodać 10 do 50% rozpuszczalnika mieszającego się z wodą (np. izopropanol). Dodanie do roztworu alkoholu pozwala na szybsze rozpuszczenie diketonu oraz po zakończeniu nakładania warstwy konwersyjnej skraca czas jej suszenia. Roztwór może być rozcieńczany wodą i stosowany jako kąpiel lub natrysk. Czas kontaktu powierzchni ocynkowanej z roztworem jest zależny od tego jakiej grubości warstwę zamierza się otrzymać oraz tym dłuższy im niższy procent zawartości w nim 1,3 beta-diketonu o ogólnym wzorze.The conversion solution is prepared in such a way that a diketone is added to the water, which is not soluble in water. Then, while stirring, ammonia water is added until the diketone dissolves ("greasy" stains disappear). 10 to 50% of a water-miscible solvent (e.g., isopropanol) may be added. Adding alcohol to the solution allows the diketone to dissolve faster and shortens the drying time after applying the conversion layer. The solution can be diluted with water and used as a bath or shower. The contact time of the galvanized surface with the solution depends on what thickness of the layer is to be obtained and the longer the lower the percentage of the 1,3 beta-diketone of the general formula in it.
Zawarte w roztworze do wytwarzania warstwy konwersyjnej związki diketonowe umieszczone w środowisku alkalicznym reagują z powierzchniowymi atomami cynku tworząc silne wiązania chelatowe poprzez atomy tlenu grupy 1,3-diketonowej, natomiast grupa organiczna przyłączona do węgla metylenowego 1,3-diketonu ma duże powinowactwo do farb (większe niż powierzchnia cynku). Wytworzenie mostka łączącego powierzchnię cynku z farbą, zwiększa przyczepność farby.The diketone compounds contained in the solution for the formation of the conversion layer react with the surface zinc atoms to form strong chelate bonds through the oxygen atoms of the 1,3-diketone group, while the organic group attached to the 1,3-diketone methylene carbon has a high affinity for paints ( greater than the zinc surface). Creating a bridge connecting the zinc surface with the paint increases the paint adhesion.
Zastosowana w sposobie według wynalazku kąpiel do wytwarzania warstwy konwersyjnej jest nietoksyczna i może być regenerowana. Kąpiel zastosowana w wynalazku jest tania i prosta w eksploatacji, a pochodzące z niej ścieki łatwe w neutralizacji.The conversion layer bath used in the process according to the invention is non-toxic and can be regenerated. The bath used in the invention is cheap and easy to use, and the sewage derived from it is easy to neutralize.
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady.The following examples illustrate the invention.
P r z y k ł a d I (porównawczy)P r z k ł a d I (comparative)
Nakładanie powłoki cynkowej o zwiększonej odporności na korozję oraz zwiększonej przyczepności organicznych, polimerowych farb i lakierów według wynalazku składa się z szeregu następujących po sobie etapów:The application of a zinc coating with increased corrosion resistance and increased adhesion of organic, polymeric paints and varnishes according to the invention consists of a series of successive steps:
PL 238 492 B1PL 238 492 B1
a) odtłuszczanie chemicznea) chemical degreasing
Detale stalowe przed nałożeniem powłoki cynkowej poddaje się kąpieli odtłuszczającej, która ma za zadanie usunąć lekkie zanieczyszczenia w celu poprawy jakości uzyskanej powłoki cynkowej. Odtłuszczanie prowadzi się w specjalnej wannie w kąpieli zawierającej 5-15% stężenie kwasu solnego oraz środek do odtłuszczania Eko-Clean S 101 w ilości 5-15%, w temperaturze 25-30°C do momentu uzyskania zadawalającego efektu, to znaczy usunięcia widocznych zanieczyszczeń.Before the zinc coating is applied, steel details are subjected to a degreasing bath to remove light contamination in order to improve the quality of the obtained zinc coating. Degreasing is carried out in a special bath in a bath containing 5-15% hydrochloric acid concentration and Eko-Clean S 101 degreasing agent in the amount of 5-15%, at a temperature of 25-30 ° C until a satisfactory effect is obtained, i.e. removal of visible impurities .
b) trawienieb) digestion
Po ewentualnym płukaniu wodą, w następnym etapie detale poddaje się kąpieli trawiącej o następującym składzie: wodny roztwór 15-36% kwasu solnego z 0,5-2% dodatkiem SIV 28 GAL 800028 w celu oczyszczenia powierzchni niezabezpieczonych powłoką detali metalowych z produktów korozji, takich jak: rdza czy zendra. Proces ten prowadzi się w temperaturze 25-35°C zwykle przez kilka do kilkunastu minut, aż osiągnie się zadowalający efekt.After possible rinsing with water, in the next stage the details are subjected to an etching bath with the following composition: aqueous solution of 15-36% hydrochloric acid with 0.5-2% addition of SIV 28 GAL 800028 in order to clean the surfaces of uncoated metal details from corrosion products, such as such as rust or scale. This process is carried out at a temperature of 25-35 ° C, usually for a few to several minutes, until a satisfactory effect is achieved.
Kolejno detale poddaje się płukaniu w dwustopniowej kaskadzie, gdzie w przeciwprądzie w czasie 1 min, płucze się je wodą o temperaturze 15°C w ilości stanowiącej 10% /h objętości wanny płuczącej.Subsequently, the details are rinsed in a two-stage cascade, where, in countercurrent, for 1 min, they are rinsed with water at 15 ° C in the amount of 10% / h of the volume of the rinsing tub.
c) odtłuszczanie elektrochemicznec) electrochemical degreasing
W kolejnym etapie detale poddaje się odtłuszczaniu elektrochemicznemu w sposób anodowy, czyli detal podłączony jest do dodatniego bieguna prądu stałego wówczas na detalu wydziela się tlen, który wspomaga proces usuwania zanieczyszczeń. Proces ten przeprowadza się w temperaturze 60°C przy udziale prądu 5 A/dm2 zanurzeniowo w alkalicznej kąpieli, którą stanowi wodny roztwór wodorotlenku sodu o stężeniu 5-15% z dodatkiem komponentu SIV 51 GAL 800-051 w ilości 20-30 g/l oraz komponentu SIV 4 GAL 800-810 EM w ilości 0,1-0,5%.In the next stage, the parts are electrochemically degreased in an anodic manner, i.e. the part is connected to the positive DC pole, then oxygen is released on the part, which supports the process of removing impurities. This process is carried out at a temperature of 60 ° C with a current of 5 A / dm 2 by immersion in an alkaline bath, which is an aqueous solution of sodium hydroxide with a concentration of 5-15% with the addition of the SIV 51 GAL 800-051 component in the amount of 20-30 g / 1 and SIV 4 GAL 800-810 EM component in an amount of 0.1-0.5%.
Kolejno detale poddaje się płukaniu w dwustopniowej kaskadzie, gdzie w przeciwprądzie w czasie 1 min, płucze się je wodą o temp. 15°C w strudze przepływu wody w ilości stanowiącej 10% /h objętości wanny płuczącej.Subsequently, the details are rinsed in a two-stage cascade, where, in countercurrent for 1 min, rinsed with water at 15 ° C in a stream of water flow in the amount of 10% / h of the rinsing tub volume.
d) dekapowanied) decapping
W następnym kroku detale poddaje się dekapowaniu. Jest to ostatnia operacja poprzedzająca nakładanie właściwej powłoki. Polega ona na usunięciu cienkich warstewek tlenkowych, które mogły powstać w wyniku obróbki przygotowującej powierzchnię detalu metalowego przed nałożeniem powłoki. Usunięcie tlenków jest niezbędne w celu zapewnienia przyczepności powłoki do podłoża. Proces prowadzi się zanurzeniowo w kąpieli, którą stanowi kwas solny o stężeniu ok. 5-20% z dodatkiem komponentu SIV 21 GAL 800-021 w ilości 0,1-0,3%.In the next step, the details are scraped. This is the last step before the actual coating is applied. It consists in the removal of thin oxide films that may have arisen as a result of the treatment that prepares the surface of the metal detail before applying the coating. Removal of the oxides is necessary to ensure the adhesion of the coating to the substrate. The process is carried out by immersion in a bath of hydrochloric acid with a concentration of approx. 5-20% with the addition of the SIV 21 GAL 800-021 component in the amount of 0.1-0.3%.
Kolejno detale poddaje się płukaniu w dwustopniowej kaskadzie, gdzie w przeciwprądzie w czasie 1 min, płucze się je wodą o temp. 15°C w strudze przepływu wody w ilości stanowiącej 10% /h objętości wanny płuczącej.Subsequently, the details are rinsed in a two-stage cascade, where, in countercurrent for 1 min, rinsed with water at 15 ° C in a stream of water flow in the amount of 10% / h of the rinsing tub volume.
e) płukanie aktywacyjne i cynkowanie elektrochemicznee) activation rinsing and electrochemical galvanization
Kolejnym krokiem jest płukanie aktywacyjne metodą zanurzeniową w kąpieli stanowiącej 2% roztwór wodorotlenku sodu, w temperaturze 15°C.The next step is activation rinsing with the immersion method in a bath consisting of 2% sodium hydroxide solution at a temperature of 15 ° C.
Następnie po zaktywowaniu powierzchni detale poddaje się elektrochemicznemu nakładaniu powłoki cynkowej. Proces przeprowadza się zanurzeniowo w alkalicznej kąpieli o następującym składzie: wodorotlenek sodu 110-175 g/l, cynk 10-18 g/l, nośnik połysku - LUX SUPER GAL 301-1001 8-12 ml/l, dodatek blaskotwórczy - LUX SUPER GAL 301-2002B 0,25-3 ml/l oraz LUX SUPER GAL 301-4001 10-20 ml/l. Cynkowanie odbywa się w temperaturze kąpieli 30°C +/- 2°C, przy udziale prądu o gęstości 1-2,5 A/dm2.Then, after surface activation, the parts are electrochemically applied with a zinc coating. The process is carried out by immersion in an alkaline bath with the following composition: sodium hydroxide 110-175 g / l, zinc 10-18 g / l, gloss carrier - LUX SUPER GAL 301-1001 8-12 ml / l, glow additive - LUX SUPER GAL 301-2002B 0.25-3 ml / l and LUX SUPER GAL 301-4001 10-20 ml / l. Galvanizing takes place at a bath temperature of 30 ° C +/- 2 ° C, with the participation of current with a density of 1-2.5 A / dm 2 .
Kolejno detale poddaje się płukaniu odzyskowemu i płukaniu w dwustopniowej kaskadzie, gdzie w przeciwprądzie w czasie 1 min, płucze się je wodą o temperaturze 15°C w strudze przepływu wody w ilości stanowiącej 10% /h objętości wanny płuczącej.Subsequently, the details are subjected to recovery rinsing and rinsing in a two-stage cascade, where, in countercurrent, for 1 min, they are rinsed with water at 15 ° C in a stream of water in the amount of 10% / h of the rinsing tank volume.
f) aktywacja powierzchni i pasywacjaf) surface activation and passivation
Następnie ocynkowane detale poddaje się procesowi aktywacji powierzchni w kąpieli, którą stanowi 0,1-2% wodny roztwór kwasu azotowego z 0,5-1% dodatkiem komponentu PASIV AKTIV PLUS 900-889 w czasie 30-60 s i w temperaturze pokojowej. W celu zabezpieczenia powłoki przed dalszymi reakcjami detale poddaje się procesowi pasywacji chromianowej poprzez zanurzenie w kąpieli, którą stanowi 3-5% wodny roztwór komponentu PASIV GAL 900-001. Proces prowadzi się w czasie od 15-60 s, w temperaturze od 20-40°C przy jednoczesnym napowietrzaniu kąpieli.Then, galvanized details are subjected to the surface activation process in the bath, which is 0.1-2% aqueous solution of nitric acid with 0.5-1% addition of PASIV AKTIV PLUS 900-889 for 30-60 s and at room temperature. In order to protect the coating against further reactions, the details are subjected to a chromate passivation process by immersion in a bath, which is a 3-5% water solution of the PASIV GAL 900-001 component. The process is carried out for 15-60 seconds, at a temperature of 20-40 ° C, with simultaneous aeration of the bath.
Następnie detale poddaje się płukaniu w przeciwprądzie wodą o temperaturze 15°C, w czasie zanurzenia 0,5-1 min i przeprowadza się płukanie wodą demineralizowaną o przewodności poniżej 100 μS/cm. Po czym detale poddaje się suszeniu w temperaturze 70°C w czasie 7-10 min.Subsequently, the workpieces are rinsed in countercurrent water with a temperature of 15 ° C, during a 0.5-1 minute immersion, and rinsing is performed with demineralized water with a conductivity below 100 µS / cm. The details are then dried at 70 ° C for 7-10 minutes.
PL 238 492 B1PL 238 492 B1
Wysuszony detal pomalowano proszkowo polimerową farbą poliestrowo-epoksydową Akzo Nobel EL616G i poddano badaniom w komorze solnej.The dried detail was powder coated with Akzo Nobel EL616G polyester-epoxy polymer paint and tested in a salt spray chamber.
Przeprowadzono podstawowy test odporności korozyjnej NSS w komorze solnej LIEBISCH, seria CONSTASAL, typu S - 400 MTR z udziałem solanki - wodnego roztworu chlorku sodu. Badania przeprowadzono zgodnie z normą PN-EN ISO 9227: 2012 „Badania korozyjne w sztucznych atmosferach. Badania w rozpylonej solance”. pH roztworu soli zostało doprowadzone do takiej wartości, aby pH rozpylonego roztworu, zbieranego wewnątrz komory do badań wynosiło od 6,5 do 7,2 w temperaturze 25°C ± 2°C. Detale poddano badaniu poprzez ich ekspozycję na mgłę solną o stężeniu 5%, stężenie NaCl w zbieranych skroplinach wyniosło 50 g/l ± 5 g/l. Próbki zostały umieszczone pod kątem 20 ± 5°C od pionu. Temperatura wewnątrz komory oscylowała w następującym zakresie 35°C ± 2°C. Średnia szybkość zbierania skroplin dla poziomej powierzchni 80 cm2 mieściła się w zakresie 1,5 ml/h ±0,5 ml/h. Następnie dokonano oceny odporności powłok na mgłę solną, która polegała na porównaniu cech wizualnych przed i po starzeniu. Na blaszkach zamieszczonych w komorze solnej oceniano zmiany korozyjne (spęcherzenie powłoki wg PN-EN ISO 4628-2:2005) po 120 h, 240 h, 528 h i 720 h testu - wyniki zamieszczono w tabeli nr 1.The basic NSS corrosion resistance test was carried out in a LIEBISCH salt chamber, CONSTASAL series, type S - 400 MTR, with the use of brine - aqueous sodium chloride solution. The tests were carried out in accordance with the PN-EN ISO 9227: 2012 standard "Corrosion tests in artificial atmospheres. Research in sprayed brine ”. The pH of the saline solution was adjusted so that the pH of the spray solution collected inside the test chamber was 6.5 to 7.2 at 25 ° C 2 ° C. The details were tested by exposing them to salt spray with a concentration of 5%, the concentration of NaCl in the collected condensate was 50 g / l ± 5 g / l. The samples were placed at an angle of 20 ± 5 ° C from the vertical. The temperature inside the chamber oscillated in the following range: 35 ° C ± 2 ° C. The average condensate collection rate for a horizontal area of 80 cm 2 was in the range of 1.5 ml / h ± 0.5 ml / h. Then, the salt spray resistance of the coatings was assessed, which consisted in comparing the visual properties before and after aging. Corrosion changes (blistering of the coating according to PN-EN ISO 4628-2: 2005) after 120 h, 240 h, 528 h and 720 h of the test were assessed on the plates placed in the salt spray chamber - the results are presented in Table 1.
Kolejno po zakończonym teście korozyjnym przeprowadzono ocenę mechaniczną utraty przyczepności powłoki metodą siatki nacięć zgodnie z normą PN-EN ISO 2409: 2008. W tym celu wykonano na próbkach siatkę 6 x 6 nacięć przecinających powłokę do podłoża. Zgodnie z wymaganiami normy dla powłok o grubości od 60 do 120 μm na twardym podłożu wykonano nacięcia w odstępach 2 mm, za pomocą ręcznego noża jednoostrzowego. Następnie usunięto luźne fragmenty powłok za pomocą taśmy samoprzylepnej i dokonano klasyfikacji. Test przeprowadzono również dla nowo przygotowanych próbek po wyschnięciu farby bez testu starzeniowego w komorze solnej. Wyniki zostały zaprezentowane w tabeli nr 2.After the completion of the corrosion test, the mechanical evaluation of the coating adhesion loss was carried out using the cross-cut method according to the PN-EN ISO 2409: 2008 standard. In accordance with the requirements of the standard for coatings with a thickness of 60 to 120 μm, incisions were made at 2 mm intervals on a hard substrate with a hand-held single-blade knife. Then, loose coating fragments were removed with an adhesive tape and the classification was performed. The test was also carried out for newly prepared samples after the paint had dried without an aging salt spray test. The results are presented in Table 2.
P r z y k ł a d II (porównawczy)P r z x l a d II (comparative)
Cynkowanie wykonano analogicznie jak w przykładzie I z tym, że bezpośrednio po cynkowaniu elektrolitycznym, warstwę cynkową płucze się i suszy (bez dodatkowej aktywacji i pasywacji). Tak przygotowaną powierzchnię pomalowano farbą polimerową poliestrowo-epoksydową, a następnie wykonano testy w komorze solnej oraz ocenę mechaniczną utraty przyczepności powłoki metodą siatki nacięć. Wyniki zestawiono w tabeli 1 oraz tabeli 2.The galvanization was performed in the same way as in example 1, except that immediately after electro-galvanizing, the zinc layer is rinsed and dried (without additional activation and passivation). The prepared surface was painted with a polyester-epoxy polymer paint, and then salt spray tests and mechanical evaluation of the loss of adhesion of the coating by means of a cross-cut grid were performed. The results are summarized in Table 1 and Table 2.
P r z y k ł a d IIIP r z x l a d III
Przygotowano roztwór do pasywacji powierzchni cynku w następujący sposób: do zlewki za wierającej 50 cm3 wody demineralizowanej dodano 2 cm3 3-podstawionego diketonu o ogólnym wzorze, gdzie R oznacza grupę benzylową, który nie rozpuszcza się w wodzie tworząc na jej powierzchni oleistą warstwę. Następnie intensywnie mieszając dodawano porcjami (łącznie około 5 cm3) stężonego, wodnego roztworu amoniaku (gęstość 0,950 g/cm3) tak aby olejowa warstwa diketonu całkowicie rozpuściła się w wodzie tworząc jednorodną lekko alkaliczną mieszaninę o wyraźnie wyczuwalnym zapachu amoniaku.A solution for passivating the zinc surface was prepared as follows: to a beaker containing 50 cm 3 of demineralized water was added 2 cm 3 of a 3-substituted diketone of the general formula, where R is a benzyl group, which was insoluble in water forming an oily layer on its surface. Then, while vigorously stirring, concentrated aqueous ammonia solution (density 0.950 g / cm 3 ) was added in portions (about 5 cm 3 in total) so that the oil layer of the diketone was completely dissolved in the water, creating a homogeneous slightly alkaline mixture with a clearly perceptible smell of ammonia.
P r z y k ł a d IVP r x l a d IV
Przygotowano roztwór do pasywacji powierzchni cynku w następujący sposób: 2 g 3-podstawionego diketonu o ogólnym wzorze, gdzie R oznacza grupę allilową, rozpuszczono w 90 cm3 izopropanolu, a następnie dodano 5 cm3 stężonego, wodnego roztworu amoniaku (gęstość 0,950 g/cm3) oraz 10 cm3 wody demineralizowanej. Otrzymany roztwór był alkaliczny, o wyraźnie wyczuwalnym zapachu amoniaku.A solution for passivation of the zinc surface was prepared as follows: 2 g of a 3-substituted diketone of the general formula, where R is an allyl group, was dissolved in 90 cm 3 of isopropanol, and then 5 cm 3 of concentrated aqueous ammonia solution (density 0.950 g / cm 3) was added. 3 ) and 10 cm 3 of demineralized water. The obtained solution was alkaline with a distinct ammonia odor.
P r z y k ł a d VP r z k ł a d V
Cynkowanie prowadzi się analogicznie jak w przykładzie I, z tym że bezpośrednio po cynkowaniu elektrolitycznym i płukaniu, na powierzchni cynku wytwarza się organiczną warstwę konwersyjną poprzez natryskiwanie na powierzchnię cynku roztworu otrzymanego według przykładu IV. Po naniesieniu roztworu, powierzchnie detali wysuszono w suszarce w temperaturze 100°C. Tak przygotowaną powierzchnię pomalowano farbą poliestrowo-epoksydową, a następnie wykonano testy w komorze solnej oraz dokonano oceny mechanicznej utraty przyczepności powłoki metodą siatki nacięć. Wyniki zestawiono w tabeli 1 oraz tabeli 2.The galvanizing is carried out in the same way as in Example 1, except that immediately after electro-galvanizing and rinsing, an organic conversion layer is formed on the zinc surface by spraying the solution obtained according to Example 4 on the zinc surface. After applying the solution, the surfaces of the details were dried in an oven at 100 ° C. The prepared surface was painted with polyester-epoxy paint, and then tests were performed in a salt spray chamber and the mechanical loss of adhesion of the coating was assessed by means of a cross-cut grid method. The results are summarized in Table 1 and Table 2.
P r z y k ł a d VIP r x l a d VI
Powłokę konwersyjną na powierzchni cynku wykonano analogicznie jak w przykładzie V, stosując roztwór według przykładu III.The conversion coating on the zinc surface was carried out analogously to Example 5, using the solution according to Example III.
PL 238 492 Β1PL 238 492 Β1
Tak przygotowaną powierzchnię po wysuszeniu pomalowano farbą poliestrowo-epoksydową, a następnie wykonano testy w komorze solnej oraz ocenę mechaniczną utraty przyczepności powłoki metodą siatki nacięć. Wyniki zestawiono w tabeli 1 oraz tabeli 2.After drying, the surface prepared in such a way was painted with polyester-epoxy paint, and then tests were performed in a salt spray chamber and the mechanical evaluation of the loss of adhesion of the coating by means of a cross-cut grid method. The results are summarized in Table 1 and Table 2.
Przykład VIIExample VII
Powłokę konwersyjną na powierzchni cynku wykonano analogicznie jak w przykładzie IV, stosując roztwór otrzymany jak w przykładzie III przez rozpuszczenie 1 g 3-podstawionego diketonu o ogólnym wzorze 1, gdzie R oznacza grupę izobutylową (2-metylopropylową), w 50 cm3 wody demineralizowanej oraz 50 cm3 etanolu. Po wysuszeniu powierzchnię pomalowano farbą poliestrowo-epoksydową, a następnie wykonano testy w komorze solnej oraz ocenę mechaniczną utraty przyczepności powłoki metodą siatki nacięć uzyskując wyniki podobne do uzyskanych w przykładach V i VI.The conversion coating on the zinc surface was carried out analogously to Example IV, using the solution prepared as in Example III by dissolving 1 g of a 3-substituted diketone of the general formula I, where R is an isobutyl (2-methylpropyl) group, in 50 cm 3 of demineralized water and 50 cm 3 of ethanol. After drying, the surface was painted with polyester-epoxy paint, and then salt spray tests and mechanical evaluation of the loss of adhesion of the coating by the cross-cut method were performed, with results similar to those obtained in Examples 5 and 6.
Tabela nr 1 Wyniki testów w komorze solnejTable no. 1 Results of tests in the salt chamber
Tabela nr 2. Ocena mechanicznej utraty przyczepności powłoki metodą siatki nacięćTable No. 2. Assessment of the mechanical loss of coating adhesion using the cross-cut method
Zastrzeżenia patentowePatent claims
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL418965A PL238492B1 (en) | 2016-10-02 | 2016-10-02 | Method for electrolytic zinc coating of steel products intended for application of paint coatings, preferably polymeric coatings |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL418965A PL238492B1 (en) | 2016-10-02 | 2016-10-02 | Method for electrolytic zinc coating of steel products intended for application of paint coatings, preferably polymeric coatings |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL418965A1 PL418965A1 (en) | 2018-04-09 |
PL238492B1 true PL238492B1 (en) | 2021-08-30 |
Family
ID=61809896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL418965A PL238492B1 (en) | 2016-10-02 | 2016-10-02 | Method for electrolytic zinc coating of steel products intended for application of paint coatings, preferably polymeric coatings |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL238492B1 (en) |
-
2016
- 2016-10-02 PL PL418965A patent/PL238492B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL418965A1 (en) | 2018-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1404894B1 (en) | Corrosion resistant coatings for aluminum and aluminum alloys | |
EP2223975B1 (en) | Surface-treating aqueous solution and treatment methods for forming corrosion-resistant coating film over zinc or zinc alloy deposit | |
EP1451388B1 (en) | Post-treatment for metal coated substrates | |
US6521029B1 (en) | Pretreatment for aluminum and aluminum alloys | |
US9347134B2 (en) | Corrosion resistant metallate compositions | |
EP1863952B1 (en) | Composition and process for preparing protective coatings on metal substrates | |
KR20130109938A (en) | Process for forming corrosion protection layers on metal surfaces | |
KR20140033311A (en) | Aqueous composition for pretreating a metal surface before applying another coating or for treating said surface | |
US9752233B2 (en) | Process and seal coat for improving paint adhesion | |
US20120186986A1 (en) | Multistage method for treating metal surfaces prior to dip painting | |
JP3987633B2 (en) | Metal protective film forming treatment agent and forming method | |
US8486203B2 (en) | Conversion coating and anodizing sealer with no chromium | |
JPH04276087A (en) | Method for after-cleaning of formed layer | |
CA2500801C (en) | Chrome free final rinse for phosphated metal surfaces | |
CN108546941B (en) | Environment-friendly titanium salt color passivation solution | |
PL238492B1 (en) | Method for electrolytic zinc coating of steel products intended for application of paint coatings, preferably polymeric coatings | |
TWI700392B (en) | Surface treatment composition | |
US20040115448A1 (en) | Corrosion resistant magnesium and magnesium alloy and method of producing same | |
PL238493B1 (en) | Dilution for preparation of conversion layer on galvanized surfaces and method to apply it | |
AU2015218940B2 (en) | Pretreatment of magnesium substrates | |
CN104109851A (en) | Antirust aluminum alloy surface treating agent | |
KR20140037149A (en) | Electrolytic freezing of zinc surfaces | |
TW202428863A (en) | Method of pre-treating metallic substrates | |
US20200325582A1 (en) | Process and composition for treating metal surfaces using trivalent chromium compounds | |
PL244118B1 (en) | Method of electrolytic zinc coating of steel products intended for the application of paint coatings, especially polymer ones |