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热烈欢迎莅临的各位同仁 涂装工艺 涂装工艺 第一部分涂料 第二部分涂装工艺 第一部分涂料 涂料的作用和防护原理 涂料及其组成 涂层的防腐蚀性 1 2 3 1涂料的作用和防护原理 装饰作用 保护作用 标志作用 特殊作用 涂料的作用 1 1涂层的防护原理 屏蔽作用 缓蚀作用 电化学保护作用 1 3 2 1 1 1屏蔽作用 金属表面涂覆涂料经干燥获得涂层以后 就把金属表面和环境隔开 这种保护作用称为屏蔽作用 为了提高涂层的抗渗透性 防腐蚀涂料选用透气性小的成膜物质和屏蔽性大的固体填料 同时应增加涂覆层数 以使涂层达到一定厚度而致密无孔 1 1 2缓蚀作用 借助填料的内部组分 如红丹 锌铬黄等具有阻蚀性的颜料 与金属反应 使金属表面钝化或生成保护的物质以提高涂层的保护作用 1 1 3电化学保护作用 介质渗透涂层接触到金属表面下就会形成膜下的电化学腐蚀 在涂料中使用活性比铁高的金属做填料 如锌等 会起到牺牲阳极的保护作用 而且锌的腐蚀产物是盐基性的氯化锌 碳酸锌 它填满膜的空隙 使膜致密 而使腐蚀大大降低 2涂料及其组成 涂料概念 涂料组成 电化学保护作用 1 2 2 1涂料概念 涂料是一种有机高分子胶体的混合物或粉末 涂装在物体表面上 能形成附着坚牢的涂膜 2 2涂料组成 包括 1 油料 干性油和半干性油2 树脂 天然树脂和人造树脂 系指颜料 着色颜料 防锈颜料和体质颜料 1 稀料 溶剂 稀释剂 助溶剂2 其它 催干剂 乳化剂 润湿剂 消泡剂等 主要成膜物质 次要成膜物质 辅助材料 3涂层的防腐蚀性 1 涂层的透过性 2 涂层的起泡 3 层间附着力 4 成膜温度 5 丝状腐蚀 3 1涂层的透过性 2 6 4 5 透水性 透离子性 颜料的影响 吸水性 透氧性 玻璃转化温度 1 3 涂层的透过性 3 1 1透水性 钢铁的腐蚀可简单地以下式表示 4Fe O2 2H2O 2Fe2O3 H2O 3 1 1透水性 裸钢铁在不同自然下的腐蚀速率及相应需水量 3 1 1透水性 涂层越厚则透水率越低 膜厚25 100 m透水率90 1150g cm2 d 10 5膜厚70 150 m透水率33 653g cm2 d 10 6所以重防腐蚀涂料都是厚膜型 对于完整无缺陷小孔的漆膜 水是通过漆膜的自由体积的空穴在膜内穿行 但是实际的漆膜难免有小孔 这种微观的缺陷比自由体积的空穴大 使水 氧 离子容易透入 若是多道涂装 漆膜厚达400 m 缺陷小孔不会延伸到底板 则渗透必须通过自由体积的空穴 阻缓了渗透和腐蚀 3 1 2透氧性 通常自然环境下 氧是金属腐蚀阴极去极化剂 4e O2 2H2O 4OH 为了维持涂层下金属腐蚀的进行 阴极部位必须有足够的氧透过漆膜 漆膜的透氧率决定控制腐蚀的速度 附 在电解过程中 由于金属离子的浓度愈来愈小 因此阴极愈来愈负 同样 阳极电位愈来愈正 为了保持阴极电位不致负到有还原反应或阳极有氧化反应产生所加的试剂 称为 去极化剂 它在阴极上优先被还原 或者在阳极上优先被氧化 以稳定电极电位 如在电解硫酸铜溶液时 为防止阴极上放出氢气 常加硝酸或硝酸铵等试剂 称为 阴极去极化剂 如在盐酸溶液中电解铜时 为防止在阳极上产生氯气 常加入盐酸羟胺或硫酸肼等试剂 称为 阳极去极化剂 3 1 3透离子性 在电化学腐蚀过程中必须有离子参加反应 涂层的电阻可阻挡离子的通过而阻缓了腐蚀 离子透过漆膜比水和氧透过漆膜氧缓慢得多 因而阻缓了腐蚀 大多数漆膜浸水后 其所含羧基离解 使漆膜带负电 因而会选择性地吸引阳离子透入漆膜 一般漆膜透入阳离子 而透入阴离子的量极微 即对配方正常的漆膜一般阴离子 如Cl 不易透入 3 1 3透离子性 实验证明 水和氧的透过率均远远超过计算所需值 而离子透过漆膜的迁移率则是漆膜阴极脱层的决定因素 所以漆膜对离子运动的高度屏蔽性 降低了腐蚀电流 使涂料能防止腐蚀 3 1 4吸水性 漆膜的吸水会引起肿胀 降低附着力 此外 漆膜的吸水量也与氧 离子等的渗透有关 因为氧可溶入水中而透入 25 时每升蒸馏水中可溶解氧约5ml 吸水量与漆膜树脂的极性 所含颜料等有关 离子透过漆膜中水的渠道而透入 漆膜含水量高则透氧量高 水使漆膜增塑 增大了自由体积 3 1 5玻璃转化温度 漆膜是一种高聚物 具有玻璃转化温度Tg 漆膜的Tg与其渗透性有关 当环境温度超过Tg时 高聚物链节使自由体积空穴增大 使腐蚀因子容易透过 漆膜的Tg越高 则耐蚀性越好 所以一般烘烤漆的耐蚀性比气干漆好 另一方面 漆膜的Tg越高则透氧率越低 附 玻璃转化温度是聚合物的特有属性 当环境温度高于Tg时聚合物成橡胶 塑 态 柔软而有弹性 当环境温度低于Tg时聚合物成玻璃态 硬而缺乏弹性 3 1 6颜料的影响 漆膜所含颜料若水溶性较高 如锌黄 则漆膜浸水后会因渗透压而吸水 大多数颜料 填料基本上不溶于水 水和氧不能透过颜料颗粒本身 片状颜料 如铝粉 云母粉 云母氧化铁 玻璃鳞片 不锈钢鳞片 在漆膜中常能与底板呈平行取向排列 互相交叠覆盖 水 氧 离子不能透过鳞片 只能绕道渗透 延长了渗透路线 起迷宫效应 3 1 6颜料的影响 但采用某些片状颜料 如云母粉 玻璃鳞片等硅酸盐填料时 虽然它们是片状颜料 但其表面极性大 对水亲和力强 其漆膜浸水后 透入的水易沿鳞片和树脂之间的界面渗入 漆膜的阻水性并不好 所以这些填料必须经表面处理 降低亲水性 才能收到良好效果 3 2涂层起泡 漆膜由于局部丧失附着力而从底材表面升起呈圆顶状突起称为起泡 起泡通常是漆膜防腐蚀能力不足的最先的外观表征 是对防腐蚀涂料极为重要的课题 3 2涂层起泡 2 气体起泡 3 渗透压 4 电渗透 5 划伤处起泡 涂层起泡 1 吸水肿胀 3 2 1吸水肿胀 漆膜在浸水或凝露 高湿度环境下 会吸水膨胀使体积增大时 如产生的应力大于附着力 则会起泡 3 2 2气体起泡 由气体积聚而产生起泡 主要是由于生成氢气 若涂漆的钢板浸于酸性介质中 氢离子若透过毛细孔的损处则在阴极产生氢气 2H 2e 2H H2 防腐蚀涂料力求避免这种酸性介质的析氢腐蚀 此时漆膜不是靠缓蚀颜料 而是靠良好的屏蔽作用阻挡离子的透过 漆膜要有足够厚度而完整无毛孔 因为一旦出现析氢 往往腐蚀速度很快 另一种因析氢而起泡常见于阴极保护之不当 3 2 3渗透压 漆膜是一种半透膜 水可以透过 而对一些溶质则不易透过 因而会产生渗透压 实验也证明漆膜的起泡在大多数情况下是由于存在渗透压 在金属与漆膜界面的可溶性物质 如工业大气 含SO2 所形成的硫酸盐 某些水溶性太高的颜料 手接触底材残留下皮脂分泌物质等均可引起渗透压 促使漆膜起泡 对于渗透压引起的漆膜起泡 蒸馏水或去离子水的活度高 而自来水 盐水的活度底 所以往往有些漆膜浸在盐水中尚未起泡 而浸在 3 2 3渗透压 蒸馏水中容易起泡 类似的情况是潮湿试验漆膜上的凝露 近似蒸馏水 容易使漆膜起泡 泡中的渗透压经计算可高达2500 3000kPa 25 30大气压 但实际上人们用针刺破泡时却从未观察到有高压 否则一旦刺破 高压会将泡内液体喷出 其原因是由于渗透压的增压并非一次达成 而是分为许多次的微量逐步增压 在逐步增压过程中由于漆膜的粘弹性 会松弛变形而释放内压 3 2 4电渗透 电渗透是一种动电现象 是水或类似液体在电位梯度影响下移动而通过毛细管或膜 移动的方向取决于膜的电荷的正或负 若膜电荷为负 大多数漆膜为负 则液体迁移至阴极 若膜电荷为正 则液体移向阳极 水的迁移透过漆膜毛细管而使漆膜起泡 电渗透是通过漆膜毛细管的液体的体积与腐蚀电流成正比而引起漆膜起泡 在腐蚀情况下 由渗透压和电渗透两者相加的总压要比单纯的渗透压的效果大20倍 而 3 2 4电渗透 使漆膜起泡 透过漆膜的水 90 是由于电渗透 而单纯的渗透压仅占6 由于离子的水合占4 当水中盐浓度上升 电导增加时 此电渗透减弱而有利于电解反应 以上论述的四种起泡原因 但不能说明为何经过渗透压 电渗透吸水之后 漆膜不是全面肿胀脱落 而是分布形成一个一个的泡 泡之间的漆膜仍附在底材上 3 2 4电渗透 常常起泡是由于涂料成膜时发生相分离产生的渗透压而引起 即涂料成膜时 膜内逐渐形成许多高聚物冻胶 在溶液中析出时 其上部是一层清液 冻胶之间随机并合 先连合而成开孔的膜 逐步再并合成闭孔的膜 最后形成连续的膜 但漆膜近底材中残留一些未并合的微孔 是冻胶并合时随机分布的 微孔中若残留亲水性而高沸点溶剂 例如乙二醇醚 则漆膜吸水后由于渗透压而起泡 3 2 4电渗透 所以在常温干燥的涂料中 若含有亲水性溶剂 则漆膜厚者溶剂残留多 遇水易起泡 薄者溶剂挥发较充分 则不易起泡 附 固体在液体中时 由于离子的吸附 在固体表面形成了双电层 在液体内如能形成电场 这一双电层就可分为在固体表面附着的部分和随液体一起泳动的部分 剥离面电位和液体整体电位之差就是界面动电位或 电位 因为 电位本来就是由于离子吸附而形成的 所以其符号根据液体中离子的离子价和PH值以0电位 等电点 居中可为 或 有小粒子悬浮的时候由于电场作用 粒子运动就是电泳 由于电场作用 液体通过固定的膜乃至网孔的运动称为电渗 通过膜或网孔时 由于液体的不适当的运动产生的电位为流动电位 粒子由于沉淀而快速运动 此时产生的涨落电位为沉淀电位 这四种总称为运动电位 这四种现象就是界面动电现象 但不论哪一种都是由 电位引起的 3 2 5划伤处起泡 涂漆的钢板在盐雾试验时 往往将样板划伤以测定其耐蚀性 盐雾试验时划伤处的裸露钢表面腐蚀成阳极 划痕的邻近有涂层处成阴极而呈碱性 此时若漆的基料是环氧等耐碱性强的树脂 则不易被碱破坏 若是醇酸等耐碱性弱的树脂 则酯键易被碱所皂化 丧失附着力 更由于皂化所生成水溶性钠皂产生的渗透压及腐蚀引起电渗透作用 伤痕附近的涂层 阴极部位 极易起泡而脱落 这是一种测试涂层经碰伤破损后 3 2 5划伤处起泡 是否能抵抗起泡和锈蚀蔓延的方法 1 附着力漆膜对底材的附着力是其防腐蚀性能的一个重要因素 不论是由于漆膜吸水膨胀 析氢 渗透压 电渗透 相分离或其它原因 当漆膜的内应力超过附着力而起泡离开了金属表面 则丧失了保护作用 开始腐蚀 良好的防腐蚀涂料除了能屏蔽水 氧 离子透过外 尚必须具有并保持高度的附着力 3 2 5划伤处起泡 主价键 如磷化底漆 无机富锌底漆 较少 Textinhere 次价力 范德华力和氢键 较多 漆膜对金属的附着力 3 2 5划伤处起泡 良好的漆膜的附着力用拉开法测量 约可达40MPa 但当漆膜浸入水中后 水分子透过漆膜到达金属界面 原先金属表面活性点与漆膜中的极性基团之间的吸附 由于水分子的介入 水成集束 和置换取代 使附着力降低 实际上漆膜的防腐蚀功效是在湿态下 产生电化学腐蚀 才发挥作用 所以高的干态附着力并不能保证漆膜的耐蚀性 因此漆膜必须要有高的湿态附着力 3 2 5划伤处起泡 2 湿态刚性 浸渍在水中的防蚀涂层 不宜是富有弹性 挠性的 而宜是刚性坚硬的 具有高的杨氏模量 许多漆膜浸水后 因吸水使漆膜增塑 增加了挠性 在渗透压 或析氢 或电渗透等力的作用下 而鼓泡 附 杨氏模量即弹性模量 由英国物理学家ThomasYoung提出 杨氏模量大说明在压缩或拉伸材料时 材料的形变小 3 2 5划伤处起泡 对浸渍在水性介质或在经常潮湿的环境 防腐蚀涂料宜制成具有湿态刚性的漆膜 并注意施工后的充分干燥和固化 美国涂料工厂推荐 用于储罐衬里的涂层必须经 强制干燥 即60 70 左右的加温 使溶剂充分逸出 树脂充分交联 提高玻璃转化温度 从而提高了刚性 即在应力下只有极小的应变 杨氏模量高 以避免起泡 3 2 5划伤处起泡 即漆膜的变形 挠度 f 起泡 不仅与其杨氏模量E成反比 而且与漆膜的厚度h3成反比 所以重防腐蚀涂料的漆膜很厚 不仅可以阻挡水 氧 离子的透过 保持1010 cm2以上的电阻 而且由于漆膜厚 可以提高刚度 减少起泡 但在天然大气曝晒时昼夜冷热循环 面漆宜有一定的弹性以免开裂 3 3层间附着力 涂层的防腐蚀能力与其厚度有关 尤以在严酷腐蚀环境下的重防腐蚀涂料 必须达到一定的干膜厚度 为此往往需要多道涂层 其原因有 通常每道涂层不能太厚 若涂料是氧化干燥型 太厚则表层吸氧皱皮而内层不干 若涂料含溶剂 则太厚会使溶剂不能充分挥发 少量残留在涂层中而降低耐蚀性 3 3层间附着力 规定的漆膜厚度虽可用无溶剂 或高固体 涂料勉强一次达到 但是漆膜总难免有若干缺损 如缩孔 针孔 气泡 丝状尘埃埋在漆膜中形成的烛芯效果等 在大面积施工中 无法获得完全完整无缺漆膜 在缺损薄弱部位首先会发生腐蚀 多道涂层的优点是各层之间互相覆盖缺损部位 这是因为各道涂层都在同一具体部位发生缺损的概率是极低的 多道涂层保证了整个涂料体系的防腐蚀功效 3 3层间附着力 对于通常的溶剂型涂料 层间附着力的形成可分为以下几种类型 1 溶化型 即涂料的基料是热塑性 非转化型 树脂 下一道涂料所含的溶剂会将前一道漆膜的表层溶解 使二层融合 待溶剂挥发后二层连成一体 所以此类涂料的层间附着力良好 前一道漆膜虽经长时间干燥 在修补重涂时只要表面清洁 常仍能获得良好的层间附着力 3 3层间附着力 2 溶胀型 即底层漆膜的基料是热固性 转化型 其漆膜干燥后形成了不溶于原溶剂的三维立体结构 第二道的溶剂不能再溶解其表层 只能溶胀 其行为有三 1 底层虽已经初步干燥 但尚未充分交联 在涂第二道时溶剂仍能在交联点之间渗入底层的表层 使表层溶胀 底层高分子链之间距离增加 降低了其局部的玻璃化温度 增加了自由体积 使第二道漆的树脂分子可渗入底层 3 3层间附着力 自由体积之内 二层之间的树脂分子互相吸附或缠结 使二层之间能密切附着 这种情况在实际涂装施工中很重要 尤其是环氧或聚氨酯体系涂料 施工间隔往往有规定 待其初步干燥即可涂第二道 以获得良好的层间附着 2 若底层已干燥而充分交联 而且交联密度高 交联点之间距离短 经长期固化后 形成紧密的三维网状构造 第二道漆的溶剂难以渗入底漆的表层分子间 使层间附着力很差 整个通常系统干燥后经潮湿 浸水等后 第二 3 3层间附着力 道漆膜极易剥离 对于环氧系及聚氨酯涂料必须注意施工时二层之间不可间隔太久 3 若底漆的交联密度低 上罩强溶剂的涂料 强溶剂渗入底漆膜 引起过度的溶胀 将底漆咬起 或虽未咬起 但损伤了附着力 此现象在涂料技术上称为二层之间不配套 3 3层间附着力 3 机械型 上述高交联密度漆膜经长时间固化后 第二道漆难以附着 此时若欲涂漆 必须将漆膜充分打毛 增加表面积以增加附着力 此种补救方法耗费人工和时间 应尽量避免 必须遵守施工的间隔时限 3 3层间附着力 4 层间的沾污 欲保证良好的层间附着 底漆中不宜加入硅油 底层漆膜表面不可沾污 如沾有油腻或硅油 由于其低表面能 上层漆附着不良 甚至缩孔 大多数漆膜的层间剥离都是长期在潮湿情况下 水分子渗入漆膜 在二层漆膜间的附着活泼点处 介入原二层间氢键力和范德华力 降低了层间附着力 3 4成膜温度 防腐蚀涂料的成膜温度对涂层的性能影响很大 一般情况下 成膜温度高则涂层性能好 反之成膜温度低则性能较差 在低温环境下成膜 其不利之处有 溶剂挥发慢 不易充分逸出漆膜 增大了高分子链间的自由体积 导致腐蚀因子透过漆膜 使抗腐蚀性下降 当残留亲水性溶剂 如醇 醚醇 酮等 则漆膜抗水性更明显下降 3 4成膜温度 对于反应性涂料 如环氧或聚氨酯 低温使反应缓慢而不充分 环境温度低 漆膜内的高分子链运动困难 其活泼基团不能充分碰撞 即使部分地反应 待漆膜的玻璃化温度达到近于环境温度时亦难以继续进一步反应 不能形成具有优良性能的高聚物 又残留活泼基团 如胺基 羟基 降低漆膜的抗蚀性 3 4成膜温度 在反应性漆膜中 在低温下溶剂未充分挥发而残留在膜中 待活泼基团已反应 漆膜不再流动而凝胶成膜定型 而残留的溶剂在以后才逐渐逸出漆膜 使已定型漆膜体积收缩而产生内应力 降低漆膜的附着力 并容易开裂 3 4成膜温度 反之 在较高温度下 漆膜环境的温度超过该高聚物的玻璃化温度 可使活泼基团充分反应交联固化 并使溶剂在反应前已充分逸出漆膜 此外 高温可使高分子链容易旋转 消除漆膜内应力 并使漆膜的活泼极性基团吸附于金属的活性点而提高附着力 在较高温度下 涂料 以及其固体分基料 的粘度较低 有利于渗透入物面的毛细孔缝隙 提高附着力 3 4成膜温度 对于烘干型涂料应在规定的温度下成膜 不宜单纯为了节能而随意降低烘干温度 3 5丝状腐蚀 丝状腐蚀是钢 铝 镁在漆膜下发生的腐蚀腐蚀的头部向前曲折进展 留下丝状的腐蚀产物 腐蚀发生的条件是 相对湿度为65 95 温度为15 5 26 5 漆膜薄而有缺损处在边缘棱角处沾有氯化钠 氯化铵等盐类促进丝状腐蚀 3 5丝状腐蚀 金属预处理 采用耐蚀的 较厚的磷酸锌系转化层 采用渗透率较低的涂层 铬酸预处理 防止盐类沾污 漆膜中含缓蚀颜料 防止丝状腐蚀的措施 改善仓储环境 降低湿度 第二部分涂装工艺 表面处理 涂装方法 涂料的干燥和成膜 涂装设备 Contents2 1涂装三要素 涂装是指将涂料涂布到清洁的 即经过表面处理的 被涂物面上 经干燥成膜的工艺 涂装的要素 涂料 涂装管理 涂装技术 2表面处理 表面处理的作用 除油 除锈 氧化处理 4 1 2 3 2 1表面处理的作用 为了要获得优质的涂层 在涂漆前对被涂物表面进行的一切准备工作 均称为漆前表面处理 漆前表面处理 涂布与干燥为涂漆工艺的三大主要工序 漆前表面处理是基础工作 它对整个涂层的质量有着很大的影响 不可忽视 2 1表面处理的作用 漆前表面处理工艺有以下三个方面的作用 对整个涂层的质量有着很大的影响 不可忽视 1 从被涂物表面清除各种污垢 以保证涂层具有优良的防腐蚀性能以及涂层与被涂物表面具有良好的附着力 2 对经清洗过的被涂金属制件表面进行各种化学处理 以提高漆膜的附着力和耐腐蚀性 2 1表面处理的作用 3 采用机械的办法消除被涂物的机械加工缺陷和创造涂漆所需的表面粗糙度 光洁度 被涂物表面的光洁度一般要求4 6级 低于4级时所得漆膜表面粗糙无光 如果光洁度高于6级 则就太光滑了 将影响涂层的附着力 2 1表面处理的作用 黑色金属表面的主要污物类型 污染来源 对涂层的影响和清除方法 2 1表面处理的作用 黑色金属表面的主要污物类型 污染来源 对涂层的影响和清除方法 2 1表面处理的作用 黑色金属表面的主要污物类型 污染来源 对涂层的影响和清除方法 2 1表面处理的作用 20 其它 20 涂层厚度不够 20 涂料体系选择不当 40 除锈质量差 其它 指涂装施工时温度 湿度 干燥时间间隔 涂层质量控制不当 2 2除油 碱液清洗 有机溶剂清洗 表面活性剂清洗 乳化清洗 常用的漆前除油方法 2 3除锈 黑色金属表面一般都存在氧化皮和铁锈 在涂漆前必须将它除尽 否则会严重影响漆膜的附着力 装饰性和使用寿命 造成经济损失 氧化皮是黑色金属在高温下发生氧化作用而形成的发生产物 由氧化亚铁 FeO 四氧化三铁 Fe3O4 三氧化二铁 Fe2O3 组成 氧化皮在水汽的作用下 生成氢氧化铁Fe OH 3 如果钢铁表面氧化皮和铁锈除不干净 漆膜被锈层隔离而不能牢固地附着于钢铁表面 同时由于铁与氧化皮和铁锈形成原电池 2 3除锈 铁为阳极 从而造成钢铁的进一步腐蚀 形成的铁锈质地疏松 含有水分 体积增大而造成漆膜起泡龟裂脱落 所以充分地除去钢表面地氧化皮和铁锈 对涂漆物体得到有效的保护是极为重要的 除锈的方法 机械除锈 化学除锈 2 3除锈 手工除锈 风动或电动工具除锈 喷丸 砂 除锈 机械除锈 2 3除锈 机械除锈 机械除锈预处理采用的技术标准 是现今国际上使用最广泛的瑞典标准SIS055900 其分级如下表 2 3除锈 机械除锈 2 3除锈 机械除锈 机械除锈各国均有具体要求 澳大利亚标准AS1627 4规定 钢铁表面最大粗糙度Rmax 即谷底至峰的高度 不超过涂装体系干膜厚度的三分之一 英国标准BS4232要求粗糙度不超过75 m 美国NACE01 75 美国腐蚀工程师协会 规定粗糙度40 50 m 此外日本的国铁桥梁涂装标准JRSD5500 3 铁路车辆涂装方法JRS66000 3C 国际铁路联盟UIC896 2钢结构防腐保护规范 德国 2 3除锈 机械除锈 DIN4768等对粗糙度均有所规定 粗糙度与喷射磨料有关 2 3除锈 化学除锈 金属的锈蚀产物主要是金属氧化物 化学除锈就是利用酸溶液与这些金属氧化物发生化学反应 从而除掉金属表面的锈蚀产物 利用酸除锈过程中会有氢的析出 也会带来不利的影响 由于氢原子很容易扩散至金属内部 导致金属的韧性 延展性和塑性降低了 脆性及硬度提高了 即发生所谓 氢脆 此外 氢分子从酸液中逸出 形成酸雾 会影响人体健康 这种情况在用硫酸酸洗更为严重 2 3除锈 化学除锈 为了改善酸洗处理过程 缩短酸洗时间 提高酸洗质量 防止产生过蚀 氢脆及减少酸雾的形成 可在酸洗液中加入各种酸洗助剂 如缓蚀剂 润湿剂 消泡剂等 2 4氧化处理 氧化处理实际上是利用高温除去原有钢铁表面丧失保护作用漆膜的一种方法 3涂装方法 涂装方法一览表 3涂装方法 涂装方法一览表 3涂装方法 涂装方法一览表在制定涂装工艺时 正确地选择涂装方法极为重要 它直接影响涂层的质量和涂装效率 一般根据所采用的涂料特性 被涂物的性状 生产方式以及对涂层的质量要求等来选择 3涂装方法 空气喷涂法 空气喷涂是靠压缩空气的气流使涂料雾化成雾状 在气流的带动下 涂到被涂物表面上的一种涂装方法 空气喷涂的优点 效率高 作业性好 涂膜均匀美观 适应性广空气喷涂的缺点 涂料损耗大 漆雾飞散多 涂料利用率一般只有50 60 3涂装方法 空气喷涂法 空气喷涂是由空气和涂料混合使涂料雾化 雾化程度取决于喷枪的中心空气孔和辅助空气孔喷射出来的空气流速和空气量 在涂料喷出量恒定时 空气量愈大涂料雾化愈细 各种喷枪空气量与涂料喷出量的比值大体上相近似 空气喷涂装置包括喷枪 压缩空气供给和净化系统 输漆装置和胶管等 在喷漆工位还备有排风及清除漆雾的喷漆室 3涂装方法 空气喷涂法 用同一喷枪喷涂品种不同或粘度不同的涂料 其漆雾的细度也不同 粘度愈高漆雾愈粗 调整的方法为加大空气量或减少涂料喷出量 漆雾都可变细 实际上是调整比值 提高空气压力后 漆雾也变细 这也就是增大空气量之故 3涂装方法 空气喷涂法 400 800 1200 1600 2000 2400 100 200 300 400 500 600 700 Ql值 平均粒径 微米 雾化条件 do 为平均粒径 微米Ql 为空气使用量除以涂料喷料量 3涂装方法 空气喷涂法 用同一喷枪喷涂品种不同或粘度不同的涂料 其漆雾的细度也不同 粘度愈高漆雾愈粗 调整的方法为加大空气量或减少涂料喷出量 漆雾都可变细 实际上是调整比值 Ql 提高空气压力后 漆雾也变细 这也就是增大空气量之故 所以空气量与涂料喷出量之比值 Ql 是影响喷雾粗细的最主要的因素 喷枪的空气压力 涂料喷出量 喷雾图样幅度之间有着密切的关系 3涂装方法 空气喷涂法 空气喷涂常见故障及防治方法 3涂装方法 空气喷涂法 空气喷涂常见故障及防治方法 3涂装方法 空气喷涂法 冷喷涂 喷涂常温的涂料 热喷涂 喷涂加热的涂料 空气喷涂 3涂装方法 空气喷涂法 热喷涂的优点 4 涂装不受气候的影响 不同季节施工不需调整涂料粘度 1 减少了稀释剂用量 3 漆膜丰满 流平性好 光泽提高 2 能获得较厚的涂层 减少涂装次数 热喷涂注意事项 使用加热后粘度下降显著的涂料 预先测定好涂料的温度粘度曲线 以便选择最适宜的温度 使用热固性涂料时须慎重 控制加热温度 以防止涂料增稠和胶化 使用电加热时 若无涂料时不应通电 1 2 3 4 3涂装方法 空气喷涂法 4涂料的干燥和固化 1 涂料成膜机理 2 漆膜的干燥方法及过程 3 烘干设备 4 节能措施 1 非转化型涂料 2 转化型涂料 3 混合型涂料 1 烘干设备的结构 2 辐射对流 1 自然干燥 2 加热干燥 3 照射固化 1 加强保温 2 废气热能综合利用 3 采用低温烘干型涂料 涂料的干燥和固化 4 1涂料成膜机理 当涂料被涂覆在被涂物上由液态 或粉末状 变成无定形的固态薄膜的过程 称为涂料的成膜过程 或称为涂料的固化 一般称为涂料的干燥 涂料主要靠溶剂蒸发 熔融 缩合 聚合等物理或化学作用而成膜 其成膜机理随涂料的组分和结构的不同而异 4 1涂料成膜机理 非转化型涂料其中溶剂型的又称为挥发型涂料 它的成膜机理是靠溶剂挥发 熔融的物理作用 为了使成膜物质转变为流动的液态 必须将其熔化或溶解 大分子彼此对移动的性能是液态的特性 因此它们得以均匀发布在被涂物的表面上 当漆膜内溶剂挥发时 由液态向固态过渡 得到具有一定结构完整的漆膜 非转化型涂料成膜时不伴随化学反应 所形成的漆膜能被再溶解 或热熔 和具有热塑性 因而又称为热塑性涂料 4 1涂料成膜机理 转化型涂料它的成膜过程主要是缩合 聚合的化学作用 这种涂料的漆基本身是液态或受热能熔融的低分子树脂 通过化学反应变成固态的网状结构的高分子化合物 所形成的漆膜不能再被溶剂溶解 受热不能融化 故又称为热固型涂料 根据成膜机理不同分为 缩合型涂料 氧化聚合型涂料 聚合型涂料 4 1涂料成膜机理 混合型涂料它的成膜过程既有物理作用 溶剂挥发或熔融 又有化学作用 是上述两种涂料干燥机理的组合 根据成膜过程的化学反应的不同分为 挥发氧化聚合型涂料 挥发聚合型涂料 加热熔融固化型涂料 4 1涂料成膜机理 涂料成膜机理 4 1涂料成膜机理 涂料成膜机理 4 2漆膜的干燥方法及过程 1 3 在常温下呈自然状态干燥 又称为自干或气干 1 紫外线固化2 电子束 2 1 低温干燥 100 以下2 中温干燥 100 150 3 高温干燥 150 以上 4 2漆膜的干燥方法及过程 漆膜干燥应具备的条件 烘干室内或自干场所要清洁 无灰尘 在干燥场所设置排风装置 以防溶剂发生蒸气爆炸或影响漆膜质量 在涂第二层漆时须待前一层漆充分干燥后才能涂布 否则易产生咬底 渗色等弊病和影响干燥效果 但有些涂料 如环氧树脂漆 过早尚未成膜 过迟层间附着不良 对 湿碰湿 工艺例外 温度符合涂料的技术要求 过高过低都会影响干燥效率和漆膜质量 空气要流动 以有利于溶剂的挥发 4 2漆膜的干燥方法及过程 自然干燥适用的涂料种类 自干型涂料 挥发性涂料 催化聚合型涂料 4 2漆膜的干燥方法及过程 气温 湿度 风速 自然干燥的影响因素 漆膜质量 4 2漆膜的干燥方法及过程 涂料类型 被烘干物的热容量 加热方式 加热干燥的影响因素 漆膜质量 4 2漆膜的干燥方法及过程 烘干型涂料的烘干规范 4 2漆膜的干燥方法及过程 对流 辐射 电感应 外部加热方式 以热空气为媒介 加热均匀 适于形状 结构复杂的物件 漆膜烘干的主要方式 但升温速度慢 热效率低 利用电感应作用 通入交流电300 400Hz 使电能转变为热能 加热效率高 适于外形简单规则的金属件 加热方式 用红外线等释放出电磁波 辐射到物体后直接吸收转换成热能 使漆膜和底材同时加热 升温速度快 热效率高 适于外形简单规则的物体 4 2漆膜的干燥方法及过程 漆膜加热烘干应注意的几个问题 3 注意烘干室温度的均匀性 防止烘不干 烘不匀和过烘等现象 过烘导致机械强度显著下降 变脆和失去附着力 在多层涂装需经多次加热 应注意过烘干现象 2 在进行氧化聚合型涂料烘干前 不宜立即进入高温 要从低温徐徐生到规定的温度 否则容易产生针孔和起皱等弊病 1 溶剂型涂料的湿漆膜在烘干前应有一定的晾干时间 使湿膜流平和溶剂挥发 以减轻桔皮 针孔 起泡等弊病 4 2漆膜的干燥方法及过程 漆膜加热烘干应注意的几个问题 6 供给面漆的晾干室和烘干室的空气 应经过过滤净化 5 炉内的溶剂蒸气 涂料在烘干过程中的分解物和由燃料生成的气体 应迅速排向炉外 4 规定的温度不是指炉内温度 系指涂层表面温度或金属底材的温度 4 2漆膜的干燥方法及过程 紫外光固化 Textinhere 电子束固化 靠照射紫外线和电子束等特殊能量使漆膜固化的干燥方法 照射固化 4 2漆膜的干燥方法及过程 漆膜干燥状态的区分 5烘干设备 用传送带转送工件 加热均匀 比较集中 热量不易向炉外逸出 排出的热损失较小 适于流水线作业 当被涂物出入烘炉时 炉门敞开 热量损失大 炉内温度不均匀 多适于小批量生产的被涂物烘干 烘干设备类型 通过式烘炉 ContentTitle 箱式烘炉 5烘干设备 节能措施 2 减少排气热量损失和烘干室废气热能的综合利用 1 加强炉体及风管的保温 4 选用低温烘干型涂料 对烘干温度在100 以上的涂料 烘烤温度每降10 约降低能耗10 左右 3 防止开口部分热量逸出 6涂装工艺和工艺管理 4 涂装设计 1 2 3 5 涂装的主要工序 涂装环境 涂装工艺管理 原材料消耗 6 1涂装设计 涂料的选用 涂装方法的选定 涂装工艺的制定 涂装设计 涂装类型 6 1涂装设计 明确涂装目的即涂装标准或等级 类型 查清涂装时的条件 底材的种类 根据第一阶段的情况选择性能和经济上适宜的涂料 如 与被涂物底材相配套 与被涂物的涂装条件相适应等 根据涂装场所 被涂物的形状 大小 材质 产量 涂装品种及涂装标准等关系 选定合适的涂装方法 第一阶段 第二阶段 第三阶段 根据涂料 底材 涂装环境 涂装方法 资源利用和污染等制订方案进行比较通过价值工程计算 最后选定作业条件 第四阶段 涂装设计的阶段 6 1涂装设计 涂装类型 涂层外观极漂亮 镜物清晰 表面平整光滑 色泽鲜艳 漆膜坚硬 无缺陷 由底漆 中间涂层和2 5道面漆配套组成 装饰性 平衡度较一级涂层稍差 有细小缺陷 涂层的机械强度甚至优于一级涂层 由一道底漆 2 3道面漆组成 以保护性为主 装饰性次之 涂层表面不应有皱纹 流痕 针孔和其它杂质 应具有较好的耐腐蚀性 耐潮湿性等 由一道底漆 1 2道面漆组成 涂装类型 1 高级装饰性涂层 一级涂层 2 装饰性涂层 二级涂层 3 保护装饰性涂层 三级涂层 6 1涂装设计 涂装类型 主要是供一般防腐蚀用 对装饰性无要求 一般涂1 2道漆 厚度在20 30 m范围内 对物件起特种保护作用的涂层 主要功能是保护底材 耐某种介质的浸蚀作用或隔绝作用 一般是多层涂装 总涂层厚度达数百微米 涂装类型 4 一般保护涂层 5 特种保护性涂层 6 1涂装设计 涂料选用 考虑漆膜的性能和经济性 在涂装设计中应尽可能选用毒性小 低污染或无污染的涂料 涂料的施工 干燥 涂装性能等应与具备的涂装条件相适应 颜色 外观 漆膜的机械强度符合产品设计要求 正确选择底漆 中间涂层 面漆的配套性 与被涂物有优良的附着力 在多层涂装中各涂层间的配套性良好 6 1涂装设计 涂装方法的选定 涂料的物性 施工性能 被涂物的类型 被涂物的大小 生产方式 涂装条件 6 1涂装设计 涂装方法的选定 涂装方法的种类和特征 6 1涂装设计 涂装方法的选定 涂装方法的种类和特征 6 1涂装工艺的制定 底材处理 涂装工序 涂装操作顺序 涂料的调配 干燥方法 涂装工艺的制定 去油污 除锈 除尘 化学处理 磷化或氧化 涂底漆 涂中间涂层 涂面漆 打磨 单层涂膜 湿碰湿 晾干时间 涂料 稀释剂 粘度 烘干 常温 时间 6 2涂装的主要工序 涂底漆 涂中间涂层 涂面漆 漆膜干燥 涂装的主要工序 漆前处理 底漆应具备的基本性能 对底材应有很好的附着力 并应具有极好的机械强度 底漆本身必须对底材具有良好的保护性和不起坏的副作用 具有较好耐潮湿性和耐化学品性 必须能为随后的涂层创造良好的基础 即与中间涂层或面漆的配套性良好 不应含有能渗入上层涂层而引起漆膜弊病的物质 底漆应具有良好的施工性能 涂布性和干燥性能 要求能适应自动化的涂布工艺 1 2 3 4 6 2涂装的主要工序 6 2涂装的主要工序 底漆涂装应注意的几个要点 遵守相应的涂布操作工艺和干燥工艺等技术规范 底漆中的颜料含量高 易产生沉淀 在使用前应仔细搅拌 确保颜基比一致 底漆膜应涂布均匀 完整 不应有露底和流痕等弊病 膜厚应达到规定的要求 调稀底漆用的稀释剂应符合该底漆技术条件所推荐的溶剂 如选用不当 能引起底漆凝胶或漆膜不牢 6 2涂装的主要工序 提高涂层的耐蚀性 增加底漆与面漆层间 增加涂层的厚度 消除底漆层的粗糙度 保护底漆层 防止被面漆咬底 提高涂层的装饰性 中间涂层作用 6 2涂装的主要工序 耐外界介质作用 保护底涂层 外观装饰性 面漆的功能 6 2涂装的主要工序 面漆调稀后应充分搅匀 粘度应符合工艺要求 按面漆材料的特性 工艺要求及涂装工具的特性 正确选择合适的涂装工具 涂面漆及其晾干场所应干净无尘 在装饰性要求较高时 要在喷漆室中进行 以确保面漆涂层无垃圾 颗粒和有良好的流平性 面漆涂装的注意事项 6 3涂装环境 涂装环境的要求 6 4涂装工艺管理 严格控制材料质量 防止不合格产品投入生产或采取必要的工艺措施后才能投产应用 以确保生产次序和涂装质量 关键设备应有操作规程 设备的检修和保养计划 做到定期检修保养 质量检查包括漆前表面质量检查 中间检查 最终检查和工艺纪律检查等 原材料的管理 涂装设备及工艺管理 质量检查和人员培训 6 4涂装工艺管理 原材料的管理 1 所用的原材料都应备有技术条件 2 原材料质量检验的标准和依据 1 防止不合格材料投入生产 2 采取必要的工艺措施 做到按质使用 以防止生产次序被打乱 1 不允许露天堆放涂料材料 容器应密封良好 2 涂料应贮存在气温5 30 中 通风良好 无阳光照射的室内 3 尽量缩短原材料的贮存期 先来先用 4 原材料贮存场所严禁烟火