[發(fā)明專利]金屬表面涂裝工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510576902.4
• 申請日: 2015-09-12
• 公開（公告）號: CN105149192A
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏中選
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州蕭山金潤表面活性材料廠
• 主分類號: B05D7/14
• 分類號: B05D7/14;B05D3/12;B05D3/02;C09D183/08;C09D101/28;C09D175/04;C09D7/12
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 鄭興旺

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬表面處理領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種金屬表面涂裝工藝。

背景技術(shù)

金屬表面涂裝一般分為兩部份：一是涂裝前金屬的表面處理，也叫前處理技術(shù)；二是涂裝的施工工藝。表面處理按處理方法分為機械法和化學(xué)法，機械法是通過手工方法、電動工具、火焰法或者噴砂拋丸等方法將金屬表面的氧化層、油漆和銹除去；而化學(xué)法則是通過化學(xué)反應(yīng)的方式進行除油、除銹、清潔的過程。表面處理得好與壞直接影響涂裝的質(zhì)量，關(guān)系到金屬工件的防銹能力和壽命，是一個不可忽視的重要環(huán)節(jié)。

金屬在經(jīng)過表面處理后進行涂裝，而在涂裝前通常會對金屬表面進行打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力；在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑作用。目前使用的打底均是通過磷化在金屬表面覆蓋一層磷化膜，或者通過鉻化即使用鉻酸鹽溶液與金屬作用在金屬表面生成三價或六價鉻化層，但以上兩種處理方法均存在較大缺陷：環(huán)境兼容性差和使用成本高。環(huán)境危害：磷化含鋅、錳、鎳等重金屬離子并且含有大量的磷，而且在生產(chǎn)使用過程使用亞硝酸鹽做促進劑，是嚴重的致癌物質(zhì)。鉻化處理本身就含有嚴重毒性的鉻(Ⅵ)，由于有關(guān)重金屬危險性法規(guī)的頒布，含鉻(Ⅵ)的處理方法在很多領(lǐng)域中將會被禁用(歐盟已于2007年7月完全禁止鉻(Ⅵ)在金屬表面處理中的使用)。使用成本高：磷化處理過程中會產(chǎn)生大量磷化渣，需要一套除渣裝置與之配套使用，要經(jīng)常檢查噴嘴和管道是否堵塞，要停工清理沉渣等等。并且磷化使用溫度大多為30—50℃，因此還需要輔助加熱設(shè)備及熱源對磷化槽進行加熱。同時磷化及鉻化工藝排放的污水需要高成本的處理才能達到排放標準。

目前已經(jīng)出現(xiàn)使用硅烷處理劑來取代磷化和鉻化處理，使用現(xiàn)有的硅烷處理劑處理雖然解決了環(huán)境污染問題，但現(xiàn)有的硅烷處理劑還存在防腐性能不強、成膜不均勻、附著能力差等缺陷，影響涂裝效果。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)保零污染、生產(chǎn)效率高且涂裝效果優(yōu)良的金屬表面涂裝工藝。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種金屬表面涂裝工藝，包括以下步驟：

（1）表面處理，通過噴砂拋丸打磨金屬工件的表面，除去金屬表面上的的氧化膜、繡和油漆，使金屬工件的表面獲得一定的清潔度的同時提高金屬表面的粗糙度，使金屬工件表面的機械性能得到改善；

（2）硅烷處理，將經(jīng)過表面處理的金屬工件浸漬到硅烷處理劑溶液中，或者將硅烷處理劑溶液噴淋、涂覆到經(jīng)過表面處理的金屬工件表面；

（3）烘烤，對硅烷處理后的金屬工件進行烘烤；

（4）涂裝，對經(jīng)過烘烤干燥后的金屬工件進行涂裝。

通過采用上述技術(shù)方案，先通過噴砂拋丸對金屬工件表面進行初步處理，同時提高金屬工件表面的粗糙度，再將經(jīng)過噴砂拋丸后的金屬工件進行硅烷處理在金屬工件表面覆蓋上一層高分子滲透膜提高金屬工件的防腐性能以及涂裝時漆料的附著性能，最后烘干金屬工件并對金屬工件進行涂裝。本發(fā)明通過硅烷處理取代原先的磷化和鉻化處理，由于硅烷處理不含任何重金屬，且使用一段時間后只需添加硅烷處理劑即可，不需經(jīng)常撈渣、清槽管理，使本發(fā)明金屬表面涂裝工藝可以實現(xiàn)無廢水排放，環(huán)境零污染。

本發(fā)明進一步設(shè)置為：所述硅烷處理中使用的硅烷處理劑的重量份數(shù)配方為：硅烷偶聯(lián)劑20~30份，增稠劑20~30份，檸檬酸鈉5~7份，純凈水15~23份；其中，所述硅烷偶聯(lián)劑為雙氨基硅烷偶聯(lián)劑，所述雙氨基硅烷偶聯(lián)劑為N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷，所述增稠劑為羥乙基纖維素。

通過采用上述技術(shù)方案，通過大量實驗后發(fā)現(xiàn)，減少純凈水的含量，并加入增稠劑以及增大硅烷偶聯(lián)劑的含量可以使本發(fā)明金屬表面硅烷處理劑做到高度濃縮，在使用時只需以0.2‰的比例與水配成溶液使用即可，使本發(fā)明硅烷處理進攜帶方便，存儲占地小；同時，通過檸檬酸鈉的使用在絡(luò)合的同時，可以使溶液和硅烷膜更加穩(wěn)定，阻止水中沉淀物的產(chǎn)生,使生產(chǎn)設(shè)備保持清潔,不產(chǎn)生硬垢。

另外，由于增稠劑還可作為成膜助劑，對金屬表面硅烷處理劑在金屬表面形成滲透膜的速度有所提高，只需3~5秒即可在金屬表面形成一種納米高分子滲透膜，具有高時效的優(yōu)點；并且，增稠劑的使用還提高滲透膜的性能，增強滲透膜的粘性和成膜均勻度，使通過本發(fā)明在金屬表面形成的滲透膜具有質(zhì)量優(yōu)異，防腐性能優(yōu)良，膜層均勻連續(xù)，無掛灰、掛白形象，層素材本身，防蝕性、附著力各項技術(shù)指標優(yōu)良。

本發(fā)明進一步設(shè)置為：所述硅烷處理劑配置成的溶液PH值控制為6.8-7.5。