[发明专利]一种节能环保型涂装前的锆化处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于金属涂装前处理领域节能环保利用技术，涉及一种节能环保型涂装前的锆化处理工艺。

背景技术

金属材料在使用过程中会受到环境中腐蚀性介质、水分和空气中氧的侵蚀而发生腐蚀。金属腐蚀问题遍及国民经济和国防建设的各个部门，金属腐蚀给国民经济造成了巨大损失。据发达国家统计，每年因腐蚀造成的损失占国民生产总值的1%～4%，据我国权威部门统计，我国每年因腐蚀造成的损失占国民生产总值的4%。因此，金属腐蚀防护技术的应用至关重要。在各类防腐蚀方法中，采用涂装保护是应用最为广泛的腐蚀防护方法。

传统方法中，脱脂、表调、磷化和钝化工序称为涂装前处理工序。磷化工序是金属表面处理各工序中技术含量最高的工序之一，也是整个涂装工序中至关重要的工序。所谓磷化，是指把金属工件经含有磷酸二氢盐的酸性溶液处理，发生化学反应而在其表面生成一层稳定的不溶性磷酸盐膜层的方法，所生成的膜称为磷化膜。磷化膜的主要目的是提高漆膜与金属的附着力，使漆膜与板材更牢固的黏附在一起，从而提高涂层的防腐蚀能力。磷化的质量直接影响到金属材料的防腐蚀性能。磷化液的主要问题一是化学试剂的用量大，成本高，二是不仅含磷，而且含有亚硝类化合物和重金属镍等，严重污染环境，三是处理金属过程中有大量污染残渣和废水排出，四是要达到理想效果常常需要加温，需要大量能耗，五是要达到较好防锈效果，常常需要铬酸盐封闭处理，而铬酸盐属于一类限排污染物。

为了解决污染问题，磷化替代技术应运而生。我们在磷化替代领域相继申请了CN101033363、CN102051611A、2012103086363、2012103085144等专利，这些专利没有对锆化工艺进行专门研究阐述。本专利结合应用过程中的工艺情况与中温磷化工艺进行对比。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种节能环保型涂装前的锆化处理工艺，解决中温磷化能耗高、环境污染大的问题。该工艺简单、成本低、环保，且有效提高了涂料与金属件的附着力。

为了实现本发明的目的，采用如下技术方案。

一种涂装前的锆化处理工艺，包括如下步骤：

①脱脂：将工件依次在预脱脂槽和主脱脂槽中进行脱脂；

②水洗：将脱脂后的工件在水洗槽1进行一次水洗，再放在水洗槽2中进行二次水洗；

③锆化处理：将水洗后的工件在锆化剂槽中进行工件表面膜层处理；

④三次水洗：将膜层处理后的工件在水洗槽3中进行三次水洗；

⑤水洗后的工件经干燥后即可涂装。

本发明所述工件在预脱脂槽中脱脂时，脱脂时间为1-3分钟,预脱脂槽液的游离碱度为4-8，pH为11-14。

本发明所述工件在主脱脂槽中脱脂时，脱脂时间为1.5-5分钟,主脱脂槽液的游离碱度为4-8，pH为11-14。

预脱脂主要用于涂装前处理过程中，首先去除大多数油污的作用，也可以对基材进行升温，防止主脱脂液温度降低太快和减少污染。预脱脂应用到一定时间后，槽液中污染物达到一定程度就需要清槽，将主脱脂槽液转移到预脱脂，这样保持主脱脂的油污尽量保持在比较低的程度，保证金属板材经过脱脂工序不会有油污，保证后续的锆化处理效果，并能有效降低方法的成本。

用于预脱脂和主脱脂的脱脂液为含氢氧化钠的碱液。碱液优选为大连九合表面技术有限公司的脱脂剂625。

本发明所述一次水洗时间为0.5-1.5分钟,二次水洗时间为0.5-1.5分钟，三次水洗时间为0.5-1.5min。

本发明所述工件进行一次水洗和二次水洗时，所用水洗液均为自来水或硬度小于250的低硬度水；所述三次水洗时，所用水洗液为无离子水或硬度小于250的低硬度水。

本发明所述锆化处理采用喷淋处理或浸泡处理，其中喷淋处理时间为0.5-2min，喷淋压力为0.08-0.10MPa；浸泡处理时间为2-5min。

上述锆化处理时，槽液的pH控制为4.5-5.4，槽液的pH值可采用大连九合表面技术有限公司的促进剂来调节。