低溫鋅系磷化劑在皮卡車上的應(yīng)用

低溫鋅系磷化劑在皮卡車上的應(yīng)用

該皮車廠已經(jīng)建成了多年，采用了磷化和陽光裕化電泳線。其中，磷化技術(shù)采用國內(nèi)外典型的低溫鋅系磷化劑，結(jié)果不足。存在的主要問題:(1)磷化膜質(zhì)量不穩(wěn)定(時有出現(xiàn)不同程度的掛灰或返黃現(xiàn)象);(2)槽液管理復(fù)雜(沉渣多,甚至發(fā)生“渣爆炸”,沉渣極易堵塞濾芯,且游離酸度波動大)。為此,該廠改用鐵系磷化劑,磷化質(zhì)量較為穩(wěn)定,但膜的耐蝕性較差(膜組成為FePO4·2H2O+γ-Fe2O3);酸比易失調(diào)(總酸和游離酸消耗不平衡,游離酸偏低,只能達(dá)到0.2～0.4點(diǎn)左右,影響成膜性);槽液穩(wěn)定性較差(槽液易渾濁)。后經(jīng)反復(fù)試驗(yàn),該廠最終選用CZ99-03(2)輕鐵鋅系磷化劑(有人稱鋅系常溫磷化劑),應(yīng)用一年多,效果良好(主要與陽極電泳涂料配套性好),保證了皮卡車涂裝質(zhì)量。1工藝特點(diǎn)(1)不嚴(yán)格的前處理要求允許強(qiáng)酸、強(qiáng)堿處理,并可省去表調(diào)處理。(2)磷化、直接干燥無銹工件經(jīng)脫脂、清洗后直接磷化;有銹工件經(jīng)“二合一除油除銹”處理(重油工件最好預(yù)脫脂),磷化后直接干燥(電泳工件除外)。工藝流程簡化、占地面積少、投產(chǎn)容易。(3)節(jié)能和成本低采用常溫磷化10～15min,低溫磷化35～40℃,3～5min。(4)工藝條件寬，控制好溫度、酸度等工藝范圍寬,成分消耗量平衡,可控性好。(5)槽液穩(wěn)定性好，沉淀池少，易于管理和手術(shù)每L工作液處理100dm2,無渾濁,微量沉渣,這是因?yàn)镕e3+以Fe(H2PO4)2形式存在,不會形成FePO4沉渣。(6)雙亞磷系磷化膜電泳分離特性輕鐵鋅系磷化膜薄而致密,均勻(膜厚2.5～3.0μm),光潔無掛灰,耐陽極電泳的酸侵蝕性好,在陽極電泳過程中失重小(失重量為鋅系磷化膜的1/10～1/8),電泳漆膜光亮、豐滿、附著力好、無桔皮。(7)良好的耐腐蝕性本劑與原槽液混用(原35t鐵系槽液不換槽,直接添加本劑),槽液過渡平穩(wěn),磷化質(zhì)量穩(wěn)定,一次可節(jié)省投槽費(fèi)用約3萬元。2總酸度和fa游離酸度濃縮劑:d=1.10～1.13g/cm2(28℃),TA(總酸度)=170～183點(diǎn),FA(游離酸度)=30～36點(diǎn),配槽用量100ml/L。槽液參數(shù):TA=17～30點(diǎn),FA=1.0～3.0點(diǎn),溫度35～45℃,浸泡5min,槽液連續(xù)過濾。3聚丁二烯陽級電泳涂料的制備脫脂[CZ99-03(2)脫脂劑30～40g/L,65～75℃,5min]→熱水沖洗→水洗→磷化→水洗(TA<0.5點(diǎn))→去離子水沖洗(純水電導(dǎo)率10μS/cm)→陽極電泳(X11-65聚丁二烯陽級電泳涂料,固體分13%±1%,電導(dǎo)率1200～1700μS/cm,pH=8.4～9.0,電壓150V,3min)→超濾液洗→去離子水洗→晾干→烘干。4影響磷化的工藝要素4.1溫度和磷化對表面活性劑的性能影響脫脂液的濃度和溫度直接影響脫脂效果,濃度高,脫脂效果好,但濃度過高會引起表面活性劑的鹽析作用,失去脫脂能力,一般控制槽液FAL(游離堿度)18～23點(diǎn)。溫度高,脫脂速度快,但溫度過高(≥80℃)會大大加速表面活性劑的水解速度,析出上浮,既增加藥品消耗,又降低脫脂效果。脫脂不宜在常溫下進(jìn)行,否則,效果較差。還要控制脫脂劑中的硅含量,若硅含量高,硅被吸附在脫脂后的工件表面,清洗性差。磷化時硅水解生成游離硅酸并在工件表面上沉積,形成一層不溶于水的薄膜,影響磷化和電泳效果。日常生產(chǎn)中,每天測定FAL,每噸槽液中補(bǔ)加10kg脫脂劑,FAL上升6點(diǎn)。還應(yīng)不斷去除液面的油污,1年換槽2次。4.2磷酸驅(qū)化槽污泥成分(1)膜薄耐蝕性和z2+含量對膜層耐蝕性的影響Zn2+含量1.5～3.0g/L,膜薄耐蝕性較好,Zn2+含量過高,膜層的耐蝕性反而降低。因結(jié)晶組織發(fā)生變化,膜重和孔隙率隨著增加。(2)反應(yīng)前后引起膜耐蝕性能的合成2s選用鉬酸銨(鈉)作為成膜加速劑,在鋅鹽及成膜助劑的共同作用下,工件表面可快速形成一層致密的彩色膜,其氧化反應(yīng)為:2Zn(H2PO4)2+2H2MoO4+3H2O→2ZnHPO4?↓+8H2O+2MoPO4↓2Ζn(Η2ΡΟ4)2+2Η2ΜoΟ4+3Η2Ο→2ΖnΗΡΟ4↓+8Η2Ο+2ΜoΡΟ4↓,氧化劑含量高,成膜速度快,彩色深,耐蝕性提高(金黃色彩膜耐蝕性優(yōu)良),但成本過高。反之,含量太低,成膜速度慢,膜薄彩色淺。(3)膜溶液的影響添加適量重金屬離子、絡(luò)合劑、緩沖劑、潤濕劑等,對促進(jìn)成膜、改善成膜性能有好處,其協(xié)同作用顯著。4.3施工參數(shù)溫度高,成膜快,但過高,槽液成分消耗過大,穩(wěn)定性變差。溫度低,磷化時間適當(dāng)延長。5槽液的制備和調(diào)整5.1槽液酸度分析以1噸槽液為例,先在槽內(nèi)加入2/3體積水,再加入100LCZ99-03(2)濃縮劑,攪拌均勻,加水至計(jì)量體積,分析槽液的酸度,符合工藝要求后可投入生產(chǎn)。5.2ta與fa的關(guān)系每天分析TA和FA,每噸工作液中補(bǔ)加濃縮劑約11.08kg,TA升高1.0～1.2點(diǎn),FA升高0.2～0.3點(diǎn)。磷化劑的消耗量約2kg/輛(每輛皮卡車磷化面積80dm2,附件除外),低于廠家磷化材料消耗定額(3kg/輛)。6磷化法制備色粒輕鐵鋅系磷化膜組成為:Zn3(PO4)2·