《硅烷PSi》PPT课件.ppt

新型环保的硅烷前处理技术替代磷化前处理新工艺,杭州五源科技实业有限公司,PSi-3,随着全球制造业基地逐步向中国转移，我国的工业生产年消耗化学品规模越来越大，据统计，仅家电和汽车行业每年消耗的磷化液等化学药剂达数百万吨，含磷脱脂剂、磷化液的大量使用造成了磷元素污染。因为磷是所有的生物生长所需的重要物质；磷能够引起水中藻类疯长。它还会导致湖中细菌大量繁殖。磷也是鱼类甚至湖泊的杀手。大量增殖的细菌消耗了水中的氧气，使依赖氧气生存的鱼类死亡，随后细菌也会因缺氧而死亡，最终是湖泊老化、死亡。磷还可对热带地区的海滨水域造成与上述情况相似的水体富营养化的威胁。每年众多江河湖泊流域蓝藻爆发环境污染事件凸显出国民经济的发展和环境的日益恶化的尖锐矛盾。（而且有些磷化液和工艺还含有铬、镍重金属和锌系磷化使用的亚硝酸钠做促进剂直接对人体有致癌的危害）,同时在生产处理过程中节约资源。以尽量少的化学物质消耗量和常温不加热处理。使人们清醒的认识到采用无磷、无氮、无铬、无镍、无渣、常温处理及无须使用亚硝酸盐促进剂处理工艺的重要性。因此寻找一种能够替代传统的磷化处理的新材料具有深远积极意义。,因为传统磷化带来的高能耗、高污染，国际上从上世纪90年代掀起一股开发环保新型前处理剂的潮流，而其中有以德国汉高的锆盐转化膜和美国依科的硅烷技术所形成的两大技术体系。理论上讲硅烷技术更符合技术和环保的潮流,目前硅烷技术得到大规模工业化应用。硅烷技术的低成本为工业化应用带来了条件，该技术目前已发展至第三代，技术日趋成熟，对各种生产条件、工件材质都有了更广泛和成熟的应用。目前硅烷技术在国内家电行业已经不低于几十条生产线在成功应用。我公司的硅烷技术已经成功升级到第三代技术，已经在国内众多家电行业应用，国内达到领先水平。本公司是国内第一家将该技术推广上线的应用企业，技术先进，产品质量稳定，应用经验丰富，服务完善周到，得到了行业内的一致认可。,硅烷技术发展历程-知识了解,PSi-3硅烷技术-前处理技术的革命性变革！,我公司产品的技术支持,我公司与世界上研究硅烷最权威的美国辛辛那提大学威姆教授、美国依科(Ecosil)、浙大等科研机构建立了良好的协作关系。我公司支持成立的浙江省表面工程协会这个技术交流平台，汇集了浙江省和国内部分表面处理行业的优秀人才。包括了该领域的研发、推广和应用领域的专家、学者，为产品的技术进步得到保证。我公司拥有一流的化验和生产设备，环保型金属表面处理品生产线。公司严格执行ISO9001：2000质量管理体系标准。同时我公司也通过了ISO14001:2004环境管理体系认证。公司产品主要原料采用优质进口原料，与科莱恩、巴斯夫、陶氏、科宁、罗地亚、德固赛、依科以及国内权威化工企业合作，严控产品原料采购检验关，确保产品的质量稳定。,PSi-3产品介绍PSi-3硅烷技术采用硅烷为主的代替传统磷化的一种前处理剂，是一种反应性的前处理药剂，由于在成分中加入了特殊的成膜助剂，可以在钢铁、镀锌板和铝表面形成类似磷化膜的转化膜，转化膜是以纳米级的硅烷为主要的成分出现，成膜物质有ZrO2，Zr(OH)4，TiO2，Ti(OH)4，SiO2，是无定型氧化物混合物以及有机三维网状结构混合涂层。因此行业内称其为：硅烷技术。PSi-3成膜迅速。生成的转化膜具有优良的耐腐蚀性，能提高涂料的附着力，是优秀的涂装前处理剂。转化膜的颜色根据膜重量，工件材质及温度、药液浓度和处理时间长短而变化。在工件表面形成无色到金黄色再到蓝色的转化涂层。PSi-3适用于各种冷轧板，镀锌板，铝和与铝相关的金属材质的表面处理。本产品不含磷酸盐，不含铬、镍，不需促进剂，无渣，常温操作，节能环保。,有机官能团,连接碳,烷氧基,硅醇,水解（+H2O）,硅烷是一类有机/无机杂化物。通过水解产生可与金属表面氧化层结合的硅醇（Si-OH）。,硅烷的水解,金属氧化层,氢键,-O,H,H,（当金属浸泡于硅烷溶液中，硅醇通过氢键吸附在金属表面的氧化层上）,脱水（-H2O）,金属氧化层,（脱水后，硅烷分子同金属表面形成牢固的共价键）,Y：对有机涂层有很好的粘接性,共价键,硅烷的凝聚反应,O,O,O,O,O,O,O,O,Si,CH2,CH2,Si,OH,O,O,HO,O,O,O,O,O,O,HO,Si,Si,Si,Si,Si,Si,Si,CH2,CH2,CH2,CH2,CH2,CH2,CH2,CH2,CH2,CH2,CH2,OH,HO,O,HO,HO,HO,HO,O,Si,Si,Si,Si,O,O,O,O,O,CH2,CH2,O,CH2,CH2,CH2,CH2,Si,Si,Si,Si,Si,Si,O,O,CH2,CH2,CH2,CH2,CH2,Si,Si,Si,Si,OH,OH,O,HO,OH,（图1）,不含有害重金属，如镍、铬、铜等铝材镀锌材无渣（冷轧板微渣，出渣量0.1g/m2）显著减少水耗量显著减少废水处理量消耗量极低，为传统磷化液的1/5室温工作（无需加热）不含磷不含氧化还原剂，无氮氧化物废气,PSi-3技术优点,现线可直接使用/无需改造投入新线更短/步骤更少减少维护无需加热减少槽体循环废水处理更易（占地、设备更少）,沉渣多312g/m易堵塞喷头、操作复杂需表调/钝化,预脱脂,锌磷化,水洗,钝化,水洗,传统锌系磷化的缺点,主脱脂,水洗,水洗,表调,（磷化工艺传统工位）,含重金属（锰、镍、锌等)能源消耗大污水处理量大,脱脂,水洗,纯水洗,Psi-3处理,纯水洗,干燥,PSi-3硅烷技术特点,原有生产线可直接使用环保（不含镍、铬、铜）无需加热操作管理简单、消耗量小废水排放及处理量低,处理时间短(60180s)铝材镀锌材无渣（冷轧板微渣）可共线处理多种金属（铝材、镀锌板、钢板）无需表调和钝化无需清理喷头和沉渣沉降,水洗,处理时间：60180秒喷淋或浸渍pH值3.54.5（浸渍）4.85.2（喷淋）水性产品配槽时使用纯水为佳，工业自来水（电导率小于200us/cm）也可。过程控制：2组分，控制PH和EDTA滴定点数配槽产品:PSi-3补槽产品:PSi-3PSi-3M转化膜可耐260度高温,PSi-3应用参数,锌系磷化脱脂FAL,pH表调pH,铁离子、钛含量磷化游离酸总酸促进剂点数锌(镍)(锰)钝化pH,铬点,PSi-3硅烷处理脱脂FAL,pHPSi-3硅烷处理pH活性份滴定：EDTA滴定法,生产控制参数对比,硅烷生产控制槽液配置以配置1000L槽液为例：先向槽中加入1/3的水，再加硅烷处理剂50kg，然后加水至1000L。开泵搅拌，再加200-300毫升PZ-70中和剂调节槽液PH值至4.8-5.0。即可生产。槽液控制一、PH值控制范围：4.55.5二、标准液“EDTA”点数控制：24,检测方法PH值检测方法PH计检测或是3.85.5精密试纸检测EDTA检测方法1、用10ml胖度移液管精确地移取10ml槽液，放入250ml的锥形瓶中。2、加入20mlpH=1.4的缓冲溶液3、加入5ml5%盐酸羟胺4、加入少许二甲酚橙指示剂5、在电炉上加热至80906、趁热用1mmol/LEDTA标准溶液滴定，溶液由紫红色变为亮黄色为滴定终点7、所消耗的EDTA毫升数即EDTA点数。,PSi-3硅烷技术取代锌系磷化后上线测试性能冷轧板+喷粉中性盐雾:500h1.0mm镀锌板+喷粉中性盐雾:500h1.0mm铝板+喷粉中性盐雾:500h1.0mm,硅烷成膜判定膜层颜色判定（依据不同板材膜层由浅黄色、金黄色、紫罗蓝色、彩色等不同颜色）喷涂前工件表面无锈蚀,成本分析,产品盐雾试验报告,废水处理成本比较分析,传统磷化工艺主要污染因子有:表面活性剂、缓蚀剂，有机酸，无机盐、值、Mn、Ni等对于涂装废水，PH=9左右，重金属离子（如Zn2+、Fe2+、Mn、Ni等）几乎完全沉淀；磷酸盐可用FeSO4、石灰水等来沉淀，pH值保持8.5左右，加入破乳剂（我公司产品环保号）可以使表面活性剂破乳；加入混凝剂（我公司产品环保号），可形成大颗粒等沉降。可采用三槽处理法：第一槽废水均化加石灰水及破乳剂中和沉淀，第二槽加硫酸亚铁、高分子絮凝剂等絮凝沉淀；澄清后进第三槽调节pH值后排放。其工艺流程为：,工艺流程,石灰水破乳剂FeSO4高分子絮凝剂H2SO4废水反应池沉淀池清水池排放污泥（干燥外运）,硅烷工艺污水处理,硅烷工艺主要污染因子有:表面活性剂、缓蚀剂，无机盐、少量氟离子、少量硅及锆离子等对于涂装废水，PH=9左右，重金属离子（如锆离子）几乎完全沉淀；pH值保持8.5左右，加入破乳剂（我公司产品环保号）可以使表面活性剂破乳；加入混凝剂（我公司产品环保号），可形成大颗粒等沉降（少量有机硅）。可采用三槽处理法：第一槽废水均化加石灰水及破乳剂中和沉淀，第二槽加高分子絮凝剂等絮凝沉淀；澄清后进第三槽调节pH值后排放。其工艺流程为：,工艺流程,石灰水破乳剂高分子絮凝剂H2SO4废水反应池沉淀池清水池排放污泥（干燥外运）,废水处理成本总结比较,磷化中磷酸根约15000PPM，锌、镍、锰合计约3000PPM，水洗因子以100计算，后道水洗达到溢流动态平衡时，废水中含磷酸根约1500PPM，锌、镍、锰合计约300PPM，处理每吨废水约2.5元。硅烷技术中不含磷，硅含量约40PPM，锆含量约200PPM，水洗因子以100计算，后道水洗达到溢流动态平衡时，废水中含硅约4PPM，锆约20PPM，处理每吨废水不到0.8元。以月均处理1000000平方米，每平方米约产生15L废水计算，每月约处理15000吨废水，磷化成本增加了25500元。,结论硅烷技术可实现涂装工艺无磷，不含镍、锰、铬等重金属，杜绝亚硝酸盐致癌物，同时还能降低能耗，为实现涂装表面预处理的无磷无重金属环保目标带来希望。随着其进一步成熟与完善，硅烷技术将给传统的磷化表面处理技术带来重大变革。为企业为社会创造巨大效益。,典型硅烷工艺应用案例,华日冰箱（冷轧板）硅烷工艺替代高级三元系磷化宁波奥克斯空调硅烷工艺替代传统锌系磷化,华日冰箱-硅烷工艺替代传统磷化,华日冰箱是国内著名的家电生产企业，2004年华日冰箱引进本公司的三元系磷化工艺替代了客户自行配制的锌系磷化工艺，提高涂层的结合力和盐雾实验性能，解决了包边和螺丝孔的涂层易爆裂的问题。2009年经过严密的小试中试验证硅烷处理工艺，完全达到了三元系磷化的质量性能，使用本