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文档简介

在电泳涂装中,涂装质量和生产成本不仅与固有的条件有密切的关系,而且与生产、技术管理者的管理水平和管理质量有着更重要的关系。在已有的条件下,在涂装生产的管理中,我们应抓住哪些环节,如何设置控制点及应采取什么措施?莫京辉先生从阴极电泳涂装的典型工艺流程、质量控制、成本控制、处理好质量控制和成本控制之间的凭证关系等方面作了论述。一、前言产品涂装质量和涂装成本不仅是涂装厂家十分关注的重要问题,而且也是影响涂装产品用户切身利益的重要问题。因此,涂装质量和成本控制便是我们要探讨的一个重要问题。在电泳涂装中,涂装质量和生产成本不仅与固有的条件如涂装线的技术设计、安装以及工艺设备的完善等有密切的关系,而且与生产、技术管理者的管理水平和管理质量有着更重要的关系。在已有的条件下,在涂装生产的管理中,我们应抓住哪些环节,如何设置控制点及应采取什么措施?本文提出作者的看法和意见,与读者共同商榷。二、阴极电泳涂装典型工艺流程:产品涂装质量和涂装成本的影响因素各不相同,因此其管理方法和控制点亦不相同,现分别加以叙述。三、质量控制从电泳涂装的工艺流程可以看出,影响涂装质量主要是如下几道工序:清除焊渣、毛刺;除油除锈;磷化(含表调);水洗;电沉积后洗;干燥固化。1.清除焊渣、毛刺该工序往往是在预涂件上线之前进行的。处理质量是否达到要求,不仅关系着预涂件有关部位涂膜的附着力,而且亦影响涂装产品的外观质量。这是因为焊渣和毛刺的凸出部、焊渣中被烧焦的碳素成份等物质不清除,不仅降低预涂件表面的平整度,而且将降低该部位的导电性能。该工序多采用手工处理,为了保证处理质量,关键是质检措施的到位。质检要求:毛刺打平,焊渣除净。2.除油除锈该工序是表面处理最为重要的工序,其处理质量的好坏是保证涂膜质量之关键所在。该工序的处理方法较为常见的是酸洗法(或“二合一”法)、“超声波”法,影响处理质量的因素虽略有不同,但亦有共同点,如:预涂件材质及其表面状态;工作液的种类,性能及其pH值、操作温度、Fe2+离子含量以及工作液的使用周期等。质量控制应关注工作液的pH值、浴温和工作周期。当处理效果明显下降、采用提高工作液pH值(或温度)均无起色时,主要是工作液使用周期过长所致。此时,为了保证处理质量应采取果断措施:更换新液。质检要求:预涂件表面无油污、锈蚀和氧化皮;表面平整。3.磷化(表调)电泳涂装要求涂件有较高的磷化质量,如磷化膜要均匀、细致等。为了保证磷化质量,磷化前预涂件表面预先经过“表调”必不可少。影响磷化质量的因素除与磷化产品质量密切相关外,最主要的是工作液的温度、总酸度、游离酸度、促进剂浓度等。这些工艺参数因磷化产品的不同而异。管理者及其检测人员应定期、不定期地做好监控工作,切实控制好这些参数。质检要求:a.磷化膜细致、均匀;b.膜厚13m。4.水洗磷化后水洗的目的不仅是清除预涂件表面残存磷化液和药剂,以避免降低电泳涂膜的附着力,而且在于避免将这些残存的磷化液和药剂带进下道工序工作液电泳漆液,从而避免引起两个不良后果:A.污染电泳漆液、降低其稳定性和电泳特性,从而降低电泳涂膜的质量;B.由于电泳漆液受到了污染,其稳定性受到了干扰和破坏,严重时还会出现凝聚沉淀、甚至变质报废,这不仅直接地影响涂装生产的正常进行,而且将严重地降低涂料利用率从而导致涂装成本大幅度增加。因此,对该工序质量把关其重要性仅次于对电沉积质量的把关。质检要求:a.预涂件表面不得返锈(发黄);b.预涂件洗水滴液:电导率50s/cm;PH6.5。应指出,该工序对洗水水质要求较高,这是保证水洗质量的重要环节,生产及其管理者应做好纯水生产水质的监控工作,把好质量关。5.电沉积该工序是整个电泳涂装的中心环节,涂装线的成功与否皆赖于此,因此,管理的重点、难点亦集中于此。前面所有工序即前处理质量如何亦将在此得到“反馈”。除了前处理质量应获得足够的保证外,要获得较好的涂膜质量,此道工序至少还应提供如下条件:各工艺参数均处于正常范围、乳化效果、电泳特性均佳的电泳漆液;足够的阳极电能、稳定的电压(经整流)和阳极液循环系统;继系电泳槽液长期稳定的循环搅拌系统、恒温装置、超滤装置和纯水装置。当然,电泳槽液及其相关工作液运行状态必须控制在正常范围内,配备、配全相关检测设施和操作人员亦是必不可少的。电泳涂装生产的管理人员其职责是通过自己的辛勤、智慧和一切技术手段,使上述装置和系统运行正常、完好,以保证电泳槽液始终处于良好状态,以利于电沉积的正常进行,从而获得我们所期待的涂膜质量。质检要求:电泳漆液均匀、细腻,呈均相状态;漆液固含量、颜基比、电导率、pH值(助剂含量)、浴温及施工电压(电流)均处于正常范围。6.电沉积后洗此道工序的目的是:1).洗净涂件表面电沉积后夹带的多余涂料,回收重复利用,以提高涂料利用率。此项任务由超滤液在槽上冲洗和循环液冲洗箱内完成;2).用纯水(或自来水)洗净经超滤液洗后仍洗不净的少许涂料残迹,为获得外观质量好的涂膜创造条件。质检要求:洗液流量,压力均正常;手触湿膜:干净;指压湿膜:压印明显涂膜厚度可望获得保证。7.干燥固化此道工序关键是烘烤时间和温度要得到足够的保证。质检要求:a.对刚出烘炉涂件的检测:涂膜不发黄、发脆,如出现上述情况,说明烘烤温度过高;趁热触摸涂件不粘手,如粘手,说明温度偏低,涂膜内在质量将降低;涂膜色泽正常。b.仪器检测涂膜厚各项指标均符合质量技术要求。8.其他保持整洁的操作环境,防止污物或悬链轨道上的锈迹、尘埃或润滑油掉落入各工作液(特别电泳漆液)和涂件上,造成“二次污染”,这也是一个不可忽视的重要环节。四、成本控制降低涂装成本可以从如下几方面入手:1.随时了解和掌握该领域内技术发展状况,结合涂装线运行使用情况,不失时机地引进一些新技术、新工艺、新设备、新材料,不断地进行技术更新或改造,在提高产品涂装质量的同时,提高工效和降低材料、能源消耗,努力降低生产成本、提高经济效益。a.引用高新技术国内目前在电泳涂装中已得到实际应用的主要有两项:第一项是超声波除油除锈技术。由于超声波的“空化”作用和配套工作液的“剥离”作用,对预涂件表面的油污和锈迹具有较强的清洗效果,特别对一些表面状态主要是油污带有轻微锈迹材质为A3的冷轧板件,效果更好,其综合效益(表面处理质量、处理成本、环保、操作安全性、自动化程度等)则更为显著。但对热轧板件宜慎重。第二项为远红外涂膜烘烤技术。由于远红外烘箱具有启动快、占地少、设备投资费用相对减少等特点,也日益受到人们的推崇;与远红外相比,“高红外”涂膜烘烤技术则更胜一筹。例如,它启动的时间仅几秒(远红外则需30min左右),占地仅为远红外烘箱的1/31/2,烘烤时间缩短至十多分钟,可以更大地提高生产效率等。该项技术在一些单位也得到了比较成功的应用。当然,在应用该项技术时,应具备一定的技术力量,如能胜任其设备的保养、维修等,但在自动温控系统、易耗件的供应等问题所导致的后续问题上,应有“打提前量”的思想准备。b.复合阳极材质的选择在阴极电泳涂装中,复合阳极是个关键的装置。由于阳极处于酸性溶液中工作,除具有良好的导电性外,“耐腐蚀”又是对其另一严格要求。因为耐腐蚀,不仅可以延长阳极的使用寿命,降低其更换频率从而降低材料消耗,而且可以提高工效和生产率,这对降低涂装成本具有十分重要的意义。阳极材质的选择视涂料中和剂的不同而不同;极罩则宜选择阻值小、化学稳定性好又具有柔韧性和强度的材料。c.完善配套设施在电泳涂装的设计中,有些配套装置因资金问题往往得不到用户的重视而放弃。其实不然,有些配套设施投入时虽然增加了一笔购置费用,但由于在生产中充分发挥了它的作用而收到了预想不到的效果和经济效益。最典型的是与电泳槽配套的超滤装置。它具有如下作用:利用其超滤液闭路冲洗泳后涂件,可以提高涂料利用率(据测算,利用率可以从7580%提高至95%以上);调整电泳槽液,使其保持长期稳定,为生产的正常进行创造条件;降低冲洗水耗;减少环境污染等等。可谓利国、利厂、利民,综观全局这笔投资是值得的。d.改进水洗流程,降低水耗经分析,在电泳涂装的各水洗工序中,一些后道水洗工序的洗水排水可返回作前道工序洗水之用,如磷化后水洗。电沉积后纯水洗的排水,至少可返回作除油除锈、预洗等工序后洗水之用,从而不仅可以减少污水的排放量,而且可以节约洗水水耗1/3以上。2.选购品质优、经济性好的涂料产品在电泳涂装中,涂料消耗约占整个涂装成本的1/41/3。涂料种类和品质不仅是影响涂膜质量的重要因素,而且也是影响涂装成本的重要因素。因此,涂料的选购就是个十分重要的问题。在选购时,不仅要考核其质量技术指标,而且在保证产品质量的前提下,还应考核其经济技术指标,例如固体份含量,因为在同等质量技术指标(或同单价)的涂料中,固含量越高,其利用率就越高,其经济性就越好。3.提高工艺管理水平,既要防止和避免电泳槽液的化学、物理沉淀,又要做好涂料的回收利用工作,措施是:采取一切措施,把好各重要关口,隔绝一切杂质离子的可能来源,防止杂质离子对电泳槽液的污染、破坏,以避免或最大限度地减少电泳槽液的化学沉淀,其中包括控制好电泳槽液的pH值,防止pH值过高或碱性物质进入阴离子电泳槽,从而造成电泳漆液的中心沉淀。请注意:上述的沉淀是“不可挽回的”损失。密切关注电泳槽液的检查过滤、超滤、热交换等循环系统有无异常,非特殊情况,不允许停止搅拌;根据季节、温度、生产节奏的不同,随时掌握槽液溶剂的消耗、挥发和含量的变化情况,定时不定时地补加适量相关溶剂。其目的都是为了保持电泳槽液的良好分散性和稳定性,以避免和防止电泳槽液的物理沉淀。控制好相关参数,如电泳槽液的固含量、电泳时间、浴温、施工电压、溶剂含量等,在保证涂膜厚度,满足质量技术要求的前提下,上述参数不宜过大,否则,涂膜过厚将增加涂料单耗。槽液固含量不宜过大或过小:过大,泳后涂件涂料夹带流失增加;过小,槽漆液粘性下降,沉淀增加。提高超滤效果、不轻易排放超滤液等。上述措施都是为了降低涂料消耗,从而提高其利用率。严禁涂料“跑、冒、漏”,做好点滴回收,如遇涂料物理沉淀,可采取相应措施,使其“起死回生”,把涂料损失减少到最低程度。抓好其它化工材料的选购、生产消耗管理工作,如磷化液选购时宜选常温或低温型、稀释比大的产品,在同等单价的情况下,无疑上述产品将具有更好的经济性。当然,用户如有技术条件,有些化学工作液如能自己配制,总比购买成品合算,如除锈液、脱脂液、磷化液等。有时操作技巧也可以减少化材消耗,如电泳槽液在夏、秋高温季节,如停产,可利用冷机维护槽液始终控制在浴温下限(如2325)区域,既保证了电泳槽液的稳定,又减少了有机溶济的挥发损耗,亦不失为一个好的管理方法。五、处理好质量控制和成本控制之间的辩证关系在电泳涂装中,质量控制和成本控制是一个不可分割的有机整体。例如,提高了产品涂装质量,使合格优质品率大幅提高,降低乃至消除次品率,将返工率减小到最低限度甚至为零,无疑就是降低涂装成本最为有效的措施。又如我们在选购电泳涂料时,涂料的细度、沉淀性等不仅是影响电泳槽液稳定的重要因素而且也是影响涂料利用率的重要因素,如果这两项指标选择好了,不仅为提高涂料的稳定性从而提高涂膜质量创造了条件,而且也为提高涂料利用率奠定了基础。由此可见,在两手抓产品质量和涂装成本的同时,紧紧抓住质量不松手,才是抓住了问题的根本。1前言自美国福特汽车公司于70年代中期首次应用阴极电泳涂料(CED)以来,CED即以其优异的耐蚀性,高泳透率、自动化程度高,环境污染小及可避免工件阳极溶解等特点而倍受世界各国汽车生产企业的青睐1。据统计,现今采用CED涂底漆的汽车车身达90%以上2。为了满足更高的耐蚀性要求,汽车生产厂家纷纷采用中厚膜型的CED涂料。我公司所用HB-2000 CED涂料即为此类型。2问题的提出生产初期,由于管理经验不足,曾出现一次较严重的质量事故。表现为:工件经整个电泳及清洗系统后,涂膜大面积起泡、部分脱落,附着力很差,手指轻擦即脱离,涂膜剥落状态呈由下至上逐渐变坏的趋势,以边角及车顶最严重。进一步观察还发现,工件经过电泳后,出槽时涂膜正常,经0次及1、2道循环UF液冲洗后,涂膜变化不大,而经过第3道循环UF液及第4道新鲜UF液冲洗后,即发生剥离现象。关闭第3、4道冲洗,烘干后的涂膜除流痕稍多及膜厚稍薄外,其余性能尚可。3问题的分析我们的CED工序如下:中温、低锌、浸式磷化CED(3 min)0次新鲜UF液冲洗(10 s)1次循环UF液冲洗(60 s)2次循环UF液冲洗(60 s)3次循环UF液冲洗(60 s)4次新鲜UF液冲洗(30 s)5次循环DIW冲洗(60 s)6次新鲜DIW冲洗(30 s)烘干。工序设计是合理的,问题可能是由槽液引起。由于磷化膜质量正常,因而排除了前处理的因素。经反复测试CED槽及各冲洗槽的所有参数后发现:各槽的pH值均偏低,尤其是新鲜UF液的pH值,仅为5.5,而正常的pH值范围为5.96.5。电泳槽液的pH值为5.8,也低于6.06.6的管理范围。而且槽液中的溶剂含量为1%,也低于15%3%的正常范围。pH值及溶剂含量是控制能否成膜及成膜厚度的两项重要因素。根据事故现象,我们初步认定;由于槽液的pH值低,使得新鲜UF液及与其相邻的第3次循环UF液的pH值降低。pH值低,说明各槽液的H+浓度高。这样易造成涂膜的再溶解,从而出现剥离现象。另外,槽液的溶剂含量低,则成膜物质浓度也低,膜厚自然上不去。为了验证以上分析我们做了如下实验。实验方法如下:按正常工艺进行电泳涂装,干膜厚度控制在2025 m。随后将试样浸泡于30 UF液中 20 min。取出,用手指摩擦。脱落程度用(O、)由好到差来评价。实验结果见表1、2。表1UF液的比较膜厚 UF液 A B 20 22 25 A:本公司UF液B:某公司UF液由表1、2可见,UF液的pH值低,清洗后的涂膜外观质量就差;槽液的溶剂含量低,涂膜就薄,从而验证了我们的分析是正确的。表2溶剂含量的影响溶剂含量(%) 膜厚 UF液 A B 1 18 1.5 21 2 25 3 28 4问题的解决采取如下措施以解决问题:排放第3次循环UF液冲洗槽的UF液约4吨,分2次放完。添加800 kg溶剂,分4次加完,然后开启超滤系统,注满第3次冲洗槽。此时,槽液及UF液的各项参数均正常,开线后,涂膜剥离现象消除,生产恢复正常。事后我们了解到,造成槽液pH值和溶剂含量低的原因是:电泳槽液每天在需补加溶剂时,操作人员误把中和剂当成溶剂加入,致使槽液H+过高而溶剂含量过低。5结束语通过此次事故,我们体会到:UF液的排放一定要慎重。因为UF液与槽液之间毕竟是一个闭合的系统。槽液的许多参数尚需UF液来维持,一旦UF液损失过多。将导致槽液中和及溶解的失衡,不但影响涂膜质量,还会降低槽液的稳定性。因此不到万不得己,不要采取排放UF液的措施。即使要排放,也应先做好充分的准备。电泳涂装后超滤液透过量的计算1引言阴极电泳涂装自问世以来,即以其优异的耐蚀性、高泳透率、自动化程度高、可避免阳极溶解及环境污染小等特点而倍受世界各国汽车生产企业的青睐1。它之所以环境污染小,是由于采用了超滤技术的缘故,而且超滤系统的性能及使用也将直接影响涂装质量及生产成本。2超滤系统的作用超滤系统主要有以下作用:提高涂料的利用率。用超滤液充分洗涤、除去粘附在被涂物上的电泳涂料,并进行回收,回收率达98%以上。若采取超滤与RO反渗透系统并用2,涂料利用率可达100%,如不用超滤系统,涂料利用率只有70%80。减少环境污染。因涂料利用率提高,相应就减少了污水的处理量及处理费用。净化槽液。电泳槽液中杂质离子含量可通过超滤液的排放而得到有效控制,从而保证了槽液的稳定性及电泳涂膜的质量。超滤液还可作为电泳装置中泵组运转的密封液。3电泳后超滤液清洗流程工件泳涂出槽后,一般采取清洗、浸洗和冲洗相结合的方式,其典型工艺流程如图1所示。P1P5水泵;P超滤透过量(L/h);C槽液NV(%)CR1CR2第1,2级水洗的允许NV(%);D带出量(L/h);CP新鲜超滤液NV(%)图1泳后冲洗系统图由图1可看出,电泳漆由电泳槽进入超滤系统,槽液中的溶剂(水、醇及醚等)经超滤被分离出来成为透过液,其中还含有一些杂质离子及部分低分子量的成膜物。被浓缩的漆液直接返回电泳槽,透过液经清洗工作后,也不断返回电泳槽。由图1还可看出,电泳后的工件刚一出槽,就有一次“0次”冲洗,为的是保持工件湿润,不使表面沾污和干结,避免“二次流痕”的产生。接下去就是1次、2次循环UF液及3次新鲜UF液的冲洗,随后是4次循环去离子水及5次新鲜去离子水的清洗。值得注意的是消泡问题,即超滤液在喷淋时易产生气泡。此时应调整喷射压力,减小液面落差等。另外,新鲜去离子水清洗后,流入循环去离子水清洗槽,再通过溢流排放。这里的水不可以回流至循环超滤液清洗槽内,否则会引起严重的“冒槽”事故。4超滤液透过量的计算超滤液透过量是设计和选择超滤系统的基础和关键。根据经验,透过量的选择一般为:每m2工件需新鲜UF液1.01.5 L3,工件形状越复杂,腔形结构越多,所需透过量也越大。此外,所需透过量与清洗次数也有一定的关系。以图1为例,根据物料平衡,透过量计算如下:根据我公司HB-2000阴极电泳槽的实际生产情况,通常我们取D=12(台/h)10(L/台)=120 L/h;把C控制在20%左右;CP经实测为0.5%;CR2约为2%。把上述数据代入(3)式,可求得P360(L/h)确定了超滤液的透过量,再选择合适的超滤系统,正常运转后,还应注意超滤膜出水率的衰减问题,一般连续运行3040天应清洗1次4。否则,透过量降低后,就不可能有足量的超滤液来冲洗工件,从而降低涂膜质量及减少电泳漆的利用率。不同类型的电泳漆的工艺路线作者:未知 文章来源:电泳网 点击数: 更新时间:2005-7-6(一)环氧型电泳漆 此类电泳漆主要用于大型工业企业,对防腐抗锈要求较高,品种有黑、灰、红、黄等各种颜色,主要用于汽车工业、自行车行业、摩托车行业、家电行业等,电泳漆膜为不透明色?br1、工艺路线 上挂预清洗脱脂热水洗冷水洗酸洗水洗表调磷化水洗水洗纯水洗纯水洗电泳回收回收纯水洗纯水洗进烘箱下挂 2、 各工位之作用(1)预清洗:清除金属碎骨及焊渣,消除磷化及电泳潜在的尘埃源。 (2)脱脂:有效的清洗分散及除掉工件表面的矿物油、润滑剂及冲压拉延油,提高磷化效果及减少带入电泳膜及电泳涂膜烘干时翻边及焊缝处易引起的缩水污染物。(3)热水洗:有效处理工件表面的遗留碱膜。 (4)酸洗:除锈及活化金属表面。 (5)表调:调整表面,以形成疏密均匀之磷化膜。(6)水洗及纯水洗:充分水洗,避免前道工序之酸、碱及盐份带入电泳槽污染漆槽,影响漆膜。纯水电导率小于5s。 (7)电泳:在计量好电压及时间下,形成电泳膜。 (8)纯水回收:回收水洗,减少漆液浪费,回收降低生产成本。(9)烘烤:使漆膜在高温160180下熟化,固化。 (二)丙烯酸及聚氨脂电泳漆、工艺路线 上挂有机溶剂除蜡超声波除蜡热水洗阴极除油阳极除油酸洗冲击镍(不锈钢)/预铜(锌压件)酸铜亮镍闪银此工艺主要针对装饰性工件,要求外观漂亮及较少防腐性的轻工业产品,例如:眼镜、打火机、锁具、灯具、文具、文体用具及饰品发夹行业,此电泳漆膜为透明色,与各种色浆搭配,在各个电镀工艺中均可达到五颜六色之鲜艳效果,此工艺在国内已被大量推广应用。 、各主要部位之作用 (1)前处理:彻底地前处理,可预先解决电镀中80%90%的故障。(2)预冲镍:消除不锈钢制品之不良结合力。(3)预铜:消除锌压铸件之起泡现象。 (4)镍:与各种色浆配套,可电泳出:暗色的金色、黄铜色、红铜色、黑铜色、仿古铜色、黑镍色、蓝色、红色、紫红色、黄色、绿色等各类颜色。(5)闪银:与各种色浆配套,可电泳出各种鲜艳的颜色。如:纯金色、24K金色及黄铜、鲜红、仿古铜、黑镍等五颜六色。电泳漆设备要求及性能指标一)电泳漆槽、小电泳槽(透明型):可用PP或PVC即可,但要备有冷却、加热槽及过滤循环系统。、大电泳槽(环氧型):铁制衬里,用PVC或玻璃钢作内壁,设有溢流槽,并有阳极隔膜管套。 工件阳极距离为3037cm 工件底部高度为45cm 、带有循环泵:要求810次/小时,滤芯为50m作用之下()保证槽液均匀混合,防止色浆料在槽中或工件上沉积;()进行过滤,以除去颗粒尘埃及油;()经过热交换器冷却槽液,以除去涂装电解及泵运行机械所产生的热能。 (二)整流器、大槽一般为250V,550V,电流以每挂面积以0.16A/m2计算,电源起动时电压分两段提升050伏及50伏所需电压,时间应为710秒。、小槽一般为50V,20A即可。 (三)阴极部分、 小槽:一般用316不锈钢板即可,阴阳极比为小于4:1。 、 大槽:一般要用阳极隔膜,阳极液为醋酸调整,阳极电导率一般控制为70100us。 (四)超滤系统主要目的为清除电泳漆工作液中杂质离子及有效闭路中带入的阳离子及阴离子污染源,保证漆液稳定及漆膜完整。 小槽超滤量:一般为430升/小时 大槽超滤量:一般为50100升/小时电泳涂料常规参数的检测方法1固体分的测量 固体份是指电泳涂料在105时加热3小时后,剩余的干燥树脂和颜料份的百分含量。测定方法如下: 称取约2g的槽液存于干燥洁净的小蒸发皿中,在105下,烘干3小时,称量。 计算:NV%=(W2/W1)100% 式中: NV%固体份值 W2 烘干后残留物重量 W1 样品起始称量 测定时,可取23个平行实验计算平均值。 2PH值的测定 测定pH值,可采用一般pH计。测定前,先按pH计的说明书校准计。测定温度控制在25。其中槽液、极液、超滤液、去离子水可直接取样测定,而乳液和色浆则必须先用去离子水稀释一倍后再测定。 3电导率的测定 电导率的测定可采用一般的电导仪测定。具体步骤如下: 先按电导仪的使用说明书预热,调试仪器。 再根据说明分别测定待测液体的电导率。注意温度控制在25。 4MEQ值的测定 电泳涂料的MEQ值=中和剂胺值(酸值),也可用中和100g涂料固体份所需中和剂的毫克量来表示。 MEQ值的测定方法如下(仅适用于槽液): 取10g电泳涂料槽液(精确到1mg)放入250ml烧杯中,加入50ml四氢呋喃,用电磁搅拌充分搅拌均匀。 用0.1N氢氧化钠,3ml以分的速度(自动或手动滴定均可)进行滴定。 将所有测定的数据记作消耗碱的函数。 经所测定的各点圆滑连接,用平行尺根据曲线的拐点找出曲线与拐点的两条平行切线的垂线相交二分之一点,此点即为中和点。此点对应值即为消耗的碱量。 计算: ()N100WS 式中: 等当点时耗碱量(ml) 四氢呋喃耗碱量(ml) 氢氧化钠溶液的浓度 试样的固体份() 试样重(g) 5库仑效率的测定 库仑效率是指消耗单位库仑的电量沉积的采用一般的库仑计漆膜的重量,以毫克库仑来表示。 阴极电泳涂料槽液的库仑效率测定:(采用一般的库仑计) 磷化钢板称量,在标准电泳条件下,制备样板。在泳板过程中记录库仑计上的库仑数值Q。 在规定的烘干条件下,待烘干的样板冷却后称量,测得涂料在样板上的沉积量W(mg)。 计算: 库仑效率(毫克c) 6灰分和颜基比的测定 电泳涂装场合的颜基比是指电泳涂料、槽液或者涂膜中的颜料和基料(树脂)之比。颜基比的测定有溶剂法和测灰分法。电泳涂料所用的颜料,除碳黑外一般都是不燃性的无机颜料,因而常用测定灰分来算出颜料份,方法简便。 1)检测仪器和材料 坩锅和马福炉 恒温干燥箱 2)测定方法 称取定量(10g左右)的漆样或槽液样于已称量的坩锅中; 在1105下烘干1小时,随后在200250下烘1小时,再在400450烘0.5小时,再升温至800煅烧0.5小时; 冷却后将坩锅重新称量; 计算: 灰分()100/()(/100) 颜基比()(CA)/K D(BA)(C-A)K 式中: 坩锅的重量(g) 坩锅加试样重量(g) 煅烧后坩锅加试样重量(g) 漆样固体份() K为碳黑修正系数,在黑漆中K= 1.15 7加热减量的测定 将供试验的样板(钢板或磷化钢板)用天平称重w0; 按标准规定的条件进行电泳,水洗后放置0.5小时以除水; 将除水后的样板在140/30min烘干后,在干燥器内冷却,称重w1; 再将上述干燥后的样板在170/30min烘干后,在干燥器内冷却,称重w2; 计算加热减量(%)=(w1-w2)/(w1-w0)100% 8再溶性的测定 按标准规定的条件制备电泳涂膜样板; 断开电源后将样板取出,然后将样板的1/2直接浸泡在正在搅拌的槽液中,并用秒表计时; 10分钟后将样板取出,并用水冲洗,按标准烘干条件将样板进行烘干; 目测浸泡前后样板的外观有无明显差异,然后用测厚仪测定样板浸泡前后漆膜的厚度(多点测量的算术平均值),并记录; 计算: 再溶性(%)=(m1-m2)/m1100% 式中: m1:浸泡前样板的平均膜厚(m) m2:浸泡前样板的平均膜厚(m) 9泳透率的测定 1)仪器和材料: 泳透率盒 a.测试板:磷化钢板,尺寸:(300-350)1050.75mm b.隔条:硬聚氯乙烯条二根,尺寸:410(300-350)mm c.防水胶带:宽度为20mm和38mm两种 电泳槽:PVC塑料槽,内壁尺寸为120200350mm,装填漆液高度为300mm,相当于7200ml。 阳极(适用于阴极电泳涂料涂装) 材料为不锈钢板,尺寸为被覆物的阴极面积的1/41/2,位于电泳槽的纵侧面,相对阴极伏特盒放置。 对于阳极电泳涂装为阴极。 电泳装置:0400V可调 2)测定方法: 泳透率盒的制作: a.测试板:磷化钢板,尺寸:(300-350)1050.75mm b.隔条:硬聚氯乙烯条二根,尺寸:410(300-350)mm c.防水胶带:宽度为20mm和38mm两种 将泳透率盒放入已熟化好的电泳槽中,使盒底边距槽底605mm,与电泳槽壁的距离为302mm; 伏特盒于其相对应电极的距离为1552mm; 接好电源,将电压在15s内升至规定电压,电泳3min后,断开电源; 取出泳透率盒,撕去固定测试板两边的胶带,取出隔条; 将测试板用去离子水冲洗,然后按该电泳涂料规定的干燥条件烘干测试板; 隔条清洗干净,以备再用。 3)结果表示: 测定每一块测试板内表面漆膜长度,平均长度以mm计算,其数值即是漆的直观泳透率值。 说明: 测试结果取两次试验的平均值; 记录时必须注明相应电压。 磷化剂配方设计所依据的原则与实例摘要:本文通过对磷化机理、磷化液中动态平衡,以及磷化剂中各组份所起的作用阐述,并通过实例说明磷化剂配方设计的方法,从而得出了设计配方时所必须依据的原则。引言:现在磷化的发展趋势是低温微晶薄膜,为了方便大家研发新的磷化配方,提出以下观点与大家共同探讨。1、磷化液的构成磷化是金属与稀磷酸或酸性磷酸盐反应而形成磷酸盐保护膜的过程。磷化液的主要成分是磷酸二氢盐,如Zn(H2PO4)2以及适量的游离磷酸和加速剂等。加速剂主要起降低磷化温度和加快磷化速度的作用。作为化学加速剂用得最多的氧化剂如NO3-、NO2-、CIO3-、H2O2等。2、磷化的基本原理原则上说,当金属工件一旦浸入加热的稀磷酸溶液中,就会生成一层膜。但由于这种膜的保护性差,所以通常的磷化在含有Zn、Mn等酸性溶液中进行。以铁为例,当金属表面与酸性磷化液(以锌为例)接触时,发生如下反应:首先,钢铁表面被溶解Fe+2H+Fe2+ +H2从而使金属与溶液界面的酸度降低,金属表面的磷酸二氢锌向不溶的磷酸锌转化,并沉积到金属表面形成磷化膜,其反应为:Zn(H2PO4)2+ZnHPO4+ H3PO43Zn(H2PO4)2+Zn3(PO4)2+4H3PO4同时基体金属也可直接与酸性磷酸二氢锌反应Fe+ Zn(H2PO4)2+ZnHPO4+FeHPO4+H2Fe+ Zn(H2PO4)2+ZnFe(HPO4)2+H2事实上,磷化膜是含有四个分子结晶水的磷酸叔盐。最终过程可以写成5Zn(H2PO4)2+Fe(H2PO4)2+8H2OZn3(PO4)24H2O+ Zn2Fe(PO4)24H2O+8H3PO43、磷化液中存在的动力学平衡磷化液的基本平衡方程式3M(H2PO4)2 M3(PO4)2+4H3PO4此方程的平衡常数K=M3(PO4)2 H3PO44M(H2PO4)23M代表Zn、Mn等由上述议程式可以看出,常数K值越大,磷酸盐沉积的比率越大。而K值随一代和三代金属盐的金属的性质,溶液的温度,PH值及总浓度有关。所以影响磷化液性能的至少有PH值、游离酸度、总酸度、温度和金属性质。4、磷化液中的各组成的作用及影响4.1pH值的影响成膜金属离子浓度越低,所要求的溶液的pH值越大,反之,随着成膜离子浓度的提高,可适当降低溶液的pH值。4.2游离酸度的影响游离酸度指磷化液中游离磷酸的含量。酸度太低,不利于金属基体的溶解,因此也就不能成膜。但如果酸度太高,则大大提高了磷化膜的溶解速度,也不利于成膜,甚至根本不会上膜。4.3总酸度的影响总酸度主要指磷酸盐、硝酸盐和游离酸的总和,反映磷化内动力的大小。总酸度高,磷化动力大,速度快,结晶细。如果总酸度过高,则产生的沉渣多和粉末附着物多;如果过低,则磷化慢,结晶粗。4.4酸比值的影响酸比值是磷化必须控制的重要参数。它是总酸和游离酸的比值,以及表示总酸和游离酸的相互关系。酸比小,则意味着游离酸太高,反之,则意味着游离酸低。随温度升高,酸比值变小;随温度降低而增大。一般常温下控制在2025:1。4.5加速剂的影响4.5.1氧化性加速剂氧化性加速剂有两个十分重要的作用。1)限制甚至停止氢气的释出。这个作用限于金属/溶液界面处,决定磷化膜沉积的速度,是磷化液具有良好性能所必须的。2)使溶液中某些元素,特别是还原性化合物发生化学转化,如把二价铁离子氧化成三价铁,生成不溶性磷酸铁沉渣,从而控制磷化液中亚铁的含量。此外,还可以迅速氧化初生态氢,可大大减少金属发生氢脆的危险。4.5.1.1硝酸盐的影响硝酸盐是常用的氧化剂,可直接加入到磷化液中。NO3-/PO43-比值越高,磷化膜形成越快。但过高会导致膜泛黄。单一使用NO3-会使磷化膜结晶粗大。4.5.1.2亚硝酸盐的影

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