替代磷化工艺
磷化替代工艺研究
常识3:磷在传统磷化和脱脂剂中的不良影响
含磷脱脂剂,象含磷洗衣粉(液)一样,应用十分广泛,但脱脂剂中所含的磷酸二氢盐、三聚磷酸盐等磷物质,在与金属离子结合时产生化学反应,生成不溶于水或难溶于水的大量磷酸盐沉淀,会堵塞喷嘴,影响脱脂效果,影响皮膜生成;而传统磷化液中的磷酸锌、磷酸铁、磷酸钙、磷酸锰等磷酸盐,在金属工件上形成磷化膜的同时,产生大量沉淀,引起皮膜挂灰,槽液沉渣繁多,降低槽液稳定性,缩短槽液寿命。
可是市场上目前很多的磷化液、脱脂剂等都对环境产生严重影响,导致众多企业的项目无法实施开展,甚至对企业的长远发展来看,也不是一件好事。
前处理的完善工艺流程:①锌系磷化工艺流程:工件预擦拭→工件装挂→预脱脂→脱脂→流动水洗→酸洗→流动水洗→中和→表调→磷化→流动水洗→钝化(或热水烫干)→干燥→涂装。
钢铁及铝合金素材在含有磷酸锌(磷酸铬或氟锆酸盐)的溶液中浸泡5-8分钟,由于金属和溶液的界面上发生化学反应并生成一种难溶于水的磷酸盐(铬酸盐或氟锆酸盐),使钢铁及铝合金素材表面形成一层附着力良好的保护膜,这种通过化学作用生成的膜层统称为金属表面磷化(铬化或陶化)处理。
随着社会的不断进步和工业发展的需求,人们对生态环境保护的意识越来越强;各地政府对工业排放标准越来越严格;中央政府为加强生态环境保护出台了系列法律文件;世界卫生组织对人类自然生态环境保护也是越来越高度重视......迫于上述各方面对自然生态环境保护的需要,未来在金属表面处理行业单靠“三废”治理是无法完全能够管控污染源的产生和达标排放,为此要真正意义上能够完全管控污染源的产生和达标排放,必须从污染源头抓起,把有公害的重金属污染物杜绝在生产过程之中。
硅烷
返回硅烷技术的技术特点以及应用现状和前景摘要:硅烷技术可以替代磷化技术,给表面预处理技术带来革命性的变革。
本文介绍了硅烷技术的原理、技术特点以及应用现状和前景。
关键词:预处理、磷化、硅烷1.前言在各种金属预处理方法中,磷化处理是最为广泛采用的方法。
在家用电器、自行车、摩托车和汽车等行业中,为了保证涂层优良的耐久性和防腐蚀性能,都采用磷化处理作为涂装的前处理。
自1906年美国伯明翰的Thomas Watts Coslett首创磷化技术以来,磷化技术已有百年历史。
百年来,磷化技术经久不衰,不断发展,从30年代的锌系磷化技术和铁系磷化技术到60~ 70年代的改良锌系磷化技术,随后到90年代初期的无镍磷化技术,最终到2002年氧化铁系磷化技术。
随着磷化技术的不断发展创新,其应用领域越来越广,为防腐蚀事业作出了突出贡献。
为了贯彻清洁生产的标准,开发更加环保的技术和产品,近年来有一些新的磷化技术得到开发及应用,具体应用状况如图1所示:尽管人们做了很大的努力,依然无法从根本上改变磷化过程。
传统预处理工艺具有高能耗、重金属离子含量高、含致癌物、废水废渣排放多等缺陷。
随着环保和节能呼声的日渐增高,预处理技术正朝着保护环境、降低成本、提高质量和操作简便等方向发展。
硅烷技术是预处理技术的最新发展方向,它具有环保、节能、操作简便、成本低等磷化技术无可替代的优点。
目前硅烷技术在普通工业中已开始逐步取代铁系和锌系磷化,在汽车工业中正在开发试验过程中。
硅烷技术是采用OXSILAN超薄有机涂层替代传统的结晶型磷化保护层,在金属表面吸附了一层超薄的类似磷化晶体的三维网状结构的有机涂层,同时在界面形成的Si-O-Me共价键(其中:Me=金属)分子间力很强,将与金属表面和随后的油漆涂层形成良好的附着力。
硅烷技术的成功应用给磷化技术带来革命性的变革。
2.硅烷技术原理硅烷技术的反应机理如下:2.1 在使用过程中,水解后的OXSilane分子(≡Si(OR)3)中的SiOH基团与金属表面的MeOH基团形成氢键,快速吸附于金属表面。
无磷化拉拔油:取代磷化处理进行冷拔加工的产品
无磷化拉拔油:取代磷化处理进行冷拔加工的产品经常听到客户讲,在加工无缝钢管过程中,磷化是他们最头痛的事情,传统的磷化工艺对环境有所影响,在环保方面不达标,找不到可取代磷化工艺的产品,找到的产品价格又太高,增加加工成本,利润空间减少,左右为难。
那么在冷拔无缝钢管加工中,酸洗磷化,起到什么作用,一起跟小编来揭开他的神秘面纱。
冷拔无缝钢管的简要工艺:管材——酸洗/退火——高压冲洗——水洗--磷化——打尖——拉拔—-检验精矫——防锈处理——检验包装——出厂酸洗/退火的目的是去除钢管表面的氧化皮和锈蚀物,磷化是在无缝钢管中浸入磷化液,在表面形成一层磷化膜的过程,在一定程度防止金属被腐蚀;在金属冷加工工艺中起减摩润滑的作用。
酸洗磷化在整个冷拔加工工艺中起到至关重要的作用,他影响到钢管的光亮度,钢管的防腐蚀,后期的拉拔效果等。
在跟客户聊天中,会了解到,客户在寻找可代替磷化处理产品的过程中所遇到的问题:1.找的替代产品购买之后发现完全不能使用,造成经济损失。
2.找的替代产品也还是做传统的磷化处理,换汤不换药,费时费力。
3.替代产品短期没问题,长期问题太多,没有专业解决之人那国内有没有一款产品可以替代磷化处理的同时又不影响钢管的加工效果?有,德莱美润滑油的无磷化拉拔油P890,它是一款会在钢铁表面形成磷化涂层的活性拉伸油, 产品不含硫和氯.直接代替磷化,减少生产步骤,达到环保要求。
产品交付前会给客户具体的操作说明书,便于客户了解使用;客户使用过程中会有专业的售后人员定期进行油品检测,及时查看使用情况,给出使用方案。
无磷化拉拔油特点:此油品代替磷化,皮膜处理,环保,可循环使用。
无磷化拉拔油具有良好的脱膜性能,无卡咬,确保工件边缘光滑无毛刺无磷化拉拔油具有良好的光洁功能,提高加工精度,保护模具。
无磷化拉拔油使用用途:适用于钢铁材质,用于以高质量表面为目的的管材拉拔,线材拉拔或室温时带材成型,适合20#钢,45#钢,碳钢的磷化拉拔,代替磷化处理,减少排污注意事项无磷化拉拔油直接使用浓缩液,不能用水稀释;未经允许,请不要与其它油品混合使用;产品为直接浸泡工件,可循环使用。
磷化(铬化·陶化)的克星
磷化(铬化·陶化)的终结者YBL-360中性硅烷剂钢铁及铝合金素材在含有磷酸锌(磷酸铬或氟锆酸盐)的溶液中浸泡5-8分钟,由于金属和溶液的界面上发生化学反应并生成一种难溶于水的磷酸盐(铬酸盐或氟锆酸盐),使钢铁及铝合金素材表面形成一层附着力良好的保护膜,这种通过化学作用生成的膜层统称为金属表面磷化(铬化或陶化)处理。
随着社会的不断进步和工业发展的需求,人们对生态环境保护的意识越来越强;各地政府对工业排放标准越来越严格;中央政府为加强生态环境保护出台了系列法律文件;世界卫生组织对人类自然生态环境保护也是越来越高度重视......迫于上述各方面对自然生态环境保护的需要,未来在金属表面处理行业单靠“三废”治理是无法完全能够管控污染源的产生和达标排放,为此要真正意义上能够完全管控污染源的产生和达标排放,必须从污染源头抓起,把有公害的重金属污染物杜绝在生产过程之中——倡导低碳节能理念,铸造卓越环保产品才是社会经济发展的硬道理;这也是"易博乐"每位同仁义不容辞的社会义务和责任。
本企业为了配合国家实体经济建设转型升级计划,倡导绿色、低碳节能、环保科技的理念;经过多年不懈努力,强化组织,深入研发,更不惜重资与国外工业先进国家技术合作,共同研发出了二十一世纪“超浓缩”“高时效”“多功能”“更环保”的无磷无锌、无铬无钼、无氟无锆、无毒无渣中性硅烷处理剂高科技环保产品——去珍惜每一片蓝天,每一泓碧水,每一坪绿地……YBL-360中性硅烷处理剂是一种室温快速、无磷无锌、无铬无钼、无氟无锆、无毒无渣的“超浓缩”“高时效”“多功能”“更环保”金属表面处理剂。
0.2‰的浓度(PH值:6.8-7.0)室温:浸渍、喷淋、游浸、涂刷、滚涂1-2秒就能够在金属表面迅速形成一种纳米级机构高分子渗透膜;成功的解决了目前常温条件下磷化(铬化或陶化)速度慢、沉淀多、挂灰重、防腐弱、附着力差,且对环境污染严重等系列科技难题。
硅烷处理
硅烷处理序言引进国外最新转化膜技术,结合本研发中心的“水溶共聚结晶技术”,开发出的“硅烷处理剂”,可取代磷化产品,用于涂装前处理,本剂形成的转化膜是一种较为致密的均匀的微孔隙的微纳米结晶三维立体网型交联封闭膜,该膜厚度约为0.5µm,可提高涂装附着力“硅烷处理剂”是本科研中心“金五规划”的重点培育项目,详情见本说明书。
科学场合1、要求取代磷化,且要求环保的场合,可以使用本品有效取代;2、要求取代磷化,且要求杜绝酸性腐蚀的场合,可以使用本品有效取代;3、适用于碳钢、碳钢类合金钢、铸铁等黑色金属的涂装前处理、防锈;4、使用传统的水性防锈剂,影响附着力的场合,可使用本品有效替代;5、对于要求水性防锈后,后期配套喷漆、喷粉、喷塑、电泳涂装,增加附着力的场合。
选用本品为最佳选择;科学属性●无锈蚀现象。
在连续施工场合的工艺线上,不会出现腐蚀或返锈的现象;●无附着力缺陷。
与漆膜涂层具有极佳的附着力,克服了传统水性防锈剂影响附着力的缺点;涂装附着能力优于铁系磷化液,等同于锌系磷化的附着力。
●无磷、无铬、无亚硝酸盐、无镍、无铜、无氟、无锌、无锰、无重金属离子污染。
减轻了水处理负担,对操作工人及环境更友好;●无酸性腐蚀。
不含磷酸、硝酸、氢氟酸及有机酸。
本品呈中性范围,克服了传统磷化液的酸蚀性。
不会腐蚀金属,不会腐蚀人体;●无强氧化性。
杜绝了亚硝酸钠、六价铬等传统钝化防锈剂对人体的危害;●无繁琐的工艺程序。
直接浸泡、喷淋、涂刷均可。
施工后无需水洗,直接晾干、风干或烘干即可;●无色变现象。
可以杜绝传统磷化处理后,金属表面色变的现象。
传统磷化液,磷化后,表面出现灰色、黑色、蓝紫色、彩色等显色现象,使金属失去原色。
本剂处理后的金属表面呈原色,不影响金属的质感和色泽。
●无需表调。
只要工件表面洁净即可。
●无需经常添加促进剂。
体系性能稳定,不需额外添加其它助剂。
●无沉渣,无需经常维护。
本品长期使用不会出现大量沉渣。
●无需加热,低能耗。
酸洗板环保型磷化替代工艺研究
酸洗板环保型磷化替代工艺研究刘万青1,何园2(1、安徽省表面工程技术研究中心;2、合肥华清方兴表面技术有限公司)摘要:本文介绍了新型磷化替代工艺流程,包含了脱脂酸洗二合一、表调、转化、钝化等工序。
HQ2000/8无磷转化膜技术可替代传统三元锌系磷化。
HQ2000/8无磷转化剂具有酸洗工艺正常成膜、耐水洗、耐蚀性强、工艺简化、生态环保、成本低等普通磷化替代技术无可取代的优点。
同时,HQ2000/8无磷转化膜技术可应用于蒸发器、自行车等行业。
1、前言传统磷化:磷化即金属铁、锌、铝及其合金在酸性磷酸盐溶液中进行化学反应,形成非金属或非导体转化膜的一个过程。
由于磷化膜兼具良好的吸附性、润滑性,绝缘性和耐蚀性,所以磷化工艺在汽车、轮胎、机械制造、航空航天和家用电器等领域有着广泛的应用[1]。
传统磷化工艺迄今已有150多年的历史[2]。
但磷化处理具有以下几点缺陷:磷液中都含有磷酸盐、亚硝酸盐及重金属等有害物质;处理过程中产生沉渣及有害气体;排放的废水中含有重金属、COD含量较高;磷化处理大部分需在加温的条件下进行,能耗较大[3];测试分析工作繁杂,每天每班要进行多次游离酸、总酸、促进剂点等测试,还需定期对槽液进行锌镍锰含量、磷酸根含量、硝酸根含量、氟离子含量、氟硅酸含量等进行测试。
因此,传统磷化已不能满足环保、节能、可持续发展的要求,替代成为必然。
现有磷化替代工艺:在实现磷化替代的新兴工艺研究过程中,现有的研究工作有稀土盐处理、钼酸盐处理、锆酸盐处理、有机硅烷处理等几个研究方向[4],但主要研究工作集中在硅烷化技术、氧化锆技术的研发方面。
现有的磷化替代工艺存在工艺复杂、维护困难、成本高;材质适应面窄、水质要求高、成膜性能不理想、停线时间不能过长,工件死角处易返锈;只适合材质好、工件结构简单、工艺管理规范领域等问题。
同时,对于需要酸洗前处理,目前磷化替代工艺仍存在一些问题,如酸洗后残酸对转化膜的破坏、残酸降低工作液的稳定性、酸洗后产生的浮锈影响转化膜的结合力、转化膜的耐蚀性能不好等。
涂装前处理的硅烷处理与传统磷化的比较
涂装前处理的硅烷处理与传统磷化的比较作者:安奕娜来源:《科学与财富》2016年第16期摘要:空调用压缩机的涂装前处理一直采用传统磷化技术,利用磷化反应成膜,起到提高被处理工件的耐腐蚀性,此种加工工艺存在一定弊端。
随着表面处理工业技术的发展和进步,硅烷技术逐步替代了传统磷化。
本文主要从反应原理、工艺流程、工艺参数等维度对磷化和硅烷技术进行比较说明。
关键词:空调压缩机;磷化;硅烷一、磷化处理与硅烷处理简介1、磷化处理所谓磷化处理,就是金属表面与磷化液接触发生化学反应,在金属表面生成稳定的不溶性的无机化合物膜层的化学处理方法,所生成的膜被称为磷化膜。
磷化膜的作用:1.1在充分脱脂的基础上能提供清洁、均一、无油的表面。
1.2由于物理与化学作用,增强曲轴本身的耐磨性。
2、硅烷处理硅烷化处理是以有机硅烷为主要原料对金属或非金属材料进行表面处理的过程。
是利用氟锆酸与硅烷的水解反应,在金属表面形成一种由氧化锆(ZrO2)和氧化硅(SiO2)组成的三维网状化合物,该化合物在被处理的金属物表面起到耐腐蚀并增加附着力的作用。
二、磷化处理与硅烷处理比对1、工艺流程1.1磷化工艺流程磷化的加工工艺流程:脱脂→水洗→新水洗→表调→磷化→水洗→水洗→纯水洗,共8道工序。
1.2硅烷工艺流程硅烷的加工工艺流程:脱脂→水洗→新水洗→表调→硅烷→水洗→水洗→纯水洗,共7道工序。
2、工艺技术3、皮膜组成对比4、原子力2D图三、磷化处理与硅烷处理的优劣势分析磷化反应机理可大致分为酸蚀反应和磷化反应。
其中磷化反应可简单定义为:压缩机金属表面与磷化液中的磷酸盐反应,最终以磷酸锌的形式在被处理物表面结晶,形成保护膜的化学过程。
在整个反应过程中,由于溶解下来的金属离子被氧化,所以会产生大量沉淀。
沉淀的产生是伴随磷化反应过程同步生成的,因此,无法消除。
最终大量的沉淀沉积在槽体内,覆盖在加热管路表面,导致磷化槽温度升高缓慢,磷化液温度控制异常,大量蒸汽损失产生浪费。
ABS装置凝聚剂硫酸替代磷酸的技术改造
高级技师专业论文化工操作工ABS装置凝聚剂硫酸替代磷酸的技术改造姓名:张延涛申报等级:高级技师单位:华锦集团日期:2010年10月20日ABS装置凝聚剂硫酸替代磷酸的技术改造华锦集团双兴公司摘要:ABS装置IM-ABS单元絮凝系统使用磷酸和硫酸镁作凝聚剂,磷酸根将在工艺废水中残留。
虽然工艺废水经均化沉降和生化处理,但是磷酸根仍然在排放废水中存在,影响环境。
本文对絮凝系统使用硫酸代替磷酸作凝聚剂的改造作了详细阐述,此改造既优化了物料的物性并未对工艺流程做大的改动,又充分利用了装置的空间位置,既起到环保作用,又降低了ABS成本。
关键词:凝聚剂、磷酸、硫酸、改造、流程2双兴公司5万吨/年ABS装置采用韩国新湖专利技术,包括IM-ABS单元和SAN 单元,IM-ABS粉料生产能力为1.5万吨/年,SAN粉料的生产能力为3.65吨/年。
ABS 树脂采用IM-ABS乳液聚合和SAN悬浮聚合方法生产,工艺过程由原料配制、聚合、絮凝(SAN单元除外)、脱水、干燥、风送、掺混造粒及包装组成。
絮凝是设法破坏乳液粒子在体系中的稳定性,促使其相互碰撞、聚集,增大粒子的体积,使其达到快速沉降。
絮凝效果即絮凝颗粒的大小及其分布对脱水、干燥、输送、造粒等后处理过程的难易,以及最终产品ABS的机械性能都有影响。
目前ABS装置絮凝工艺使用磷酸和硫酸镁作凝聚剂,使IM-ABS乳液在一定温度下破乳、凝聚,凝聚后的浆液进入脱水系统,脱水后产生的废水含有磷酸根,对环境造成很大的影响。
因此需要寻找可以替代磷酸的物质做凝聚剂。
大庆ABS装置絮凝工艺使用醋酸和硫酸镁作凝聚剂,絮凝后的IM-ABS粉料抗氧化性能低,粒径大且不均匀,并且醋酸消耗量大。
吉化ABS装置絮凝工艺使用硫酸和硫酸镁作凝聚剂,絮凝后的IM-ABS粉料抗氧化性能好(与双兴公司磷酸法相近),粒径分布较窄,筛分指标较好,便于干燥,但是对离心式脱水机负荷有影响和对设备材质要求苛刻。
综合分析, ABS装置絮凝工艺应选用硫酸和硫酸镁作凝聚剂。
PSi-3硅烷介绍
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
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 处理方 式 全喷淋 全喷淋 全喷淋 全喷淋 喷压 (MPa) 处理温度 (℃) 常温 常温 常温 常温 常温 常温 常温 常温 处理时间 (S) 30-60 80-120 20~40 20~40 120~180 10~30 30~60 30~60 槽液控制参数 (调试参考) 游离碱度: 15~20 游离碱度: 15~20 新鲜溢流 新鲜溢流 PH值:4.5~4.8 EDTA点数:2-6 新鲜溢流 新鲜溢流
硅烷技术发展历程-----知识了解
• 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
一、 PH值控制范围:4.5 ~ 5.5 二、 标准液“EDTA”点数控制:2~4
检测方法
• PH值检测方法
PH计检测或是3.8 ~ 5.5精密试纸检测
•
EDTA检测方法
1、用10 ml胖度移液管精确地移取10 ml槽液,放入250 ml的锥形瓶中。 2、加入20 ml pH=1.4的缓冲溶液 3、加入5 ml 5%盐酸羟胺 4、加入少许二甲酚橙指示剂 5、在电炉上加热至80 ~ 90℃ 6、趁热用1 mmol/L EDTA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。
– FAL, pH
PSi-3硅烷处理
磷化替代工艺
磷化替代工艺嘿,朋友们!今天咱来聊聊磷化替代工艺这个事儿。
咱都知道,磷化工艺吧,就像个老伙计,以前帮了咱不少忙。
可随着时代发展呀,它也有一些小毛病冒出来啦。
就好比一部用久了的手机,虽然还能打电话,但有时候就是感觉不太跟得上潮流咯。
那这磷化替代工艺呢,就像是给咱的生产带来了一股新鲜劲儿。
它就像个机灵的小鬼头,能解决好多以前让人头疼的问题呢。
你想想看啊,磷化工艺有时候会产生一些废水啥的,处理起来可麻烦啦。
但这替代工艺呢,就像是个环保小卫士,能把这些问题都给解决咯。
它让咱的生产变得更绿色、更干净,就好像把咱的工作环境从灰蒙蒙的变成了蓝天白云一样。
而且呀,这替代工艺可灵活啦。
它就像个变形金刚一样,可以根据不同的需求和情况,变来变去,适应得特别快。
不像磷化工艺,有时候就显得有点死板咯。
比如说,咱以前用磷化工艺处理某个东西,可能得费好大的劲,还不一定能达到最好的效果。
但现在有了替代工艺,嘿,轻松搞定,效果还特别好。
这就好像你原来走路去一个地方,累得够呛,现在突然有了一辆自行车,那可省力多啦,速度还快。
再说说成本这一块。
有的人可能会担心,这新东西会不会成本很高啊?哎呀呀,其实不是这样的哦。
虽然一开始可能会有点小投入,但是从长远来看,它能帮咱省不少钱呢。
就跟买东西一样,有时候贵一点的东西,质量好,能用很久,反而更划算呢。
咱可不能一直守着老方法不变呀,得跟上时代的步伐不是?这磷化替代工艺就是咱前进的小助手。
它能让咱的生产更高效、更环保、更有质量。
咱为啥不试试呢?总之啊,磷化替代工艺就像是一道光,照亮了咱生产的新道路。
咱得好好抓住这个机会,让咱的工作变得更轻松、更美好。
别再犹豫啦,赶紧行动起来吧!让我们一起迎接这个新的变化,让我们的生产变得更加出色!。
环保型磷化及磷化替代技术研究现状
环保型磷化及磷化替代技术研究现状环保型磷化及磷化替代技术研究现状1、引言磷化处理是一种利用磷化处理剂与金属进行化学反应而在其表面形成磷酸盐化学转化膜的工艺过程,这种磷酸盐转化膜称为磷化膜。
由于磷化膜兼具良好的吸附性、润滑性,绝缘性和耐蚀性,所以磷化工艺在汽车、轮胎、机械制造、航空航天和家用电器等领域有着广泛的应用。
近年来,随着社会化的健康及环保要求的不断提高,在提高处理性能的同时,实现处理过程的无毒环保成为金属表面前处理领域的主要研究方向,目前这方面的研究工作集中在无毒环保磷化和完全摒弃含磷配方的全新工艺两个方面。
2、环保无毒磷化当前国内使用的绝大部分磷化液中都含有有毒或污染严重的成分,如现在应用最广泛的磷化加速剂——亚硝酸盐,其本身就是一种有毒有害物质;此外磷化液中含有的一些镍、铬等重金属离子是危害性比较大的污染源。
磷化过程中必须采用的磷酸盐,表面活性剂等也对环境造成污染。
因此,这里提到的环保无毒磷化并不能真正实现无毒无污染,而是指相对于目前磷化污染严重的现状,依靠先进技术,以期大幅度降低其污染和毒性,使其能满足当前的环保要求即可。
由于磷化处理工艺中毒性较大、污染比较严重的主要是亚硝酸盐,重金属Ni2+、Cr6+、Mn2+等离子。
所以,该领域的研究也主要集中在为这些物质寻找替代品上。
2.1 无亚硝酸盐磷化亚硝酸盐在磷化处理工艺中起促进成膜作用,效果较好;但其属致癌物质,毒性较大,所以无毒磷化的首要任务就是寻找亚硝酸盐的替代品。
国内外研究人员针对上述课题尝试开发了一些无毒促进剂,见诸报道的有利用稀土类复合添加剂、钼酸盐类、双氧水、硝基、羟基有机化合物等。
其中H2O 2是最强的氧化剂之一,加速效果也很明显,且其反应产物为水,比较理想,但它在酸性溶液中很不稳定,有效浓度要求严格控制,另外它的监测控制也很麻烦,这给它的推广应用造成了困难。
钼酸盐、稀土类促进剂虽然也无毒或低毒,但它们单独使用的效果远低于HAS、H2O2等促进剂,尽管此类研究已开展较长一段时间,但仍未得到推广,其在实际应用中很少见到。
替代磷化工艺
产品技术资料ZIRCA-SIL 18(无磷封闭/涂层工艺)A.产品介绍ZIRCA-SIL 18 是用于铝,锌,铁等表面形成涂层强键合和抗腐蚀表面处理的无铬无磷液体化学品。
它可用于喷涂或浸渍工艺。
ZIRCA-SIL18也能用于没有无磷要求的条件下铁系锌系磷化后的封闭。
作为无磷工艺,它要求在洁净和漂洗的基材表面进行。
ZIRCA-SIL 18 是非危险品因而创造安全工场环境,它更是不含重金属和有害物质和没有有机挥发物成分。
ZIRCA-SIL 18 可以是后漂洗或免后漂洗涂膜。
它兼容电泳漆,粉末和液态涂层等各种涂层系统。
注:美坚化工业务代表会依您的涂层系统建议具体工艺。
B.操作数据概述1.工作液调配调配每100加仑(1加仑=3.78升)液剂, 在搅拌下在水中加入ZIRCA-SIL 18 ………………………………… 2.0 – 4.0加仑在注水的槽中加入ZIR-SIL 18 并搅拌至溶解均匀。
建议用去离子水以达到最好效果。
2.控制范围 (正常操作条件下):ZIRCA-SIL 18 滴定……………………….… 2.4- 5.5毫升温度…………………………….…..…………. 15.5C至38C (60F至100F)喷涂时间……………..…………….………….15至60秒浸涂时间……………..…………….………….1至5分钟pH ………………………………………………4.4 – 5.0注:可能需使用NEUTRLAIZER 10 pH调节剂来达到初始pHC.工艺工序步骤1 ………………………………清洗步骤2 ………………..………………水漂洗步骤3 …………………….………….水漂洗或磷化涂装步骤4 ……………………..…………水漂洗步骤 5 ……………...……………… ZIRCA-SIL 18步骤6 ………………………………水漂洗或干燥炉工件(加工和干燥后)即可涂装注:您的美坚业务代表会依据您的需要和目前工艺建议更具体的系统。
金属硅烷技术——绿色的磷化替代技术
金属硅烷技术——绿色的磷化替代技术摘要:作为一种全新的前处理涂装底层替代技术,硅烷在金属表面处理方面的应用已取得了很大进展。
本文主要介绍了金属表面硅烷处理机理,以及通过在现代汽车工业中对硅烷技术和磷化处理在参数控制、生产维护、工艺管理等方面的比较,硅烷表面处理技术在满足磷化技术要求的同时,它以常温处理、管理便捷、维护低成本、无毒无污染等诸多优势,在现代工业的涂装前处理工序中,完全可以作为磷化的绿色替代技术得到推广应用。
关键词:硅烷技术;磷化技术;前处理1.引言磷化处理不改变零件的机械性能、强度、磁性等,还有较高的电绝缘性,膜与基体金属结合强度高,是涂装前的良好底层能进一步提高零件的耐腐蚀能力。
近年随着汽车工业的异军突起,磷化--这一已有百年历史的表面前处理技术更是得到了进一步的繁荣和发展。
但是随着能源紧缺和《中华人民共和国清洁生产促进法》的颁布,磷化工艺高耗能、含有重金属离子和致癌物、排放的废水和废渣多、三废处理困难等缺陷,已经无法满足节能环保、降本增效这一现代工业发展的方向。
为此,在满足传统磷化处理工艺优点的同时,又能做到工艺简单、环保、综合成本低的金属表面硅烷化处理应运而生,其凭借诸多优势有望成为磷化的绿色替代工艺。
金属硅烷处理技术是20世纪80年代以来,美国和欧洲部分机构开始研究,目前德国Chemetall(凯密特尔集团)、美国Ecosil公司硅烷前处理部分产品已在欧洲及北美地区国家使用使用,并有完全取代传统磷化工艺的趋势。
Chemetall 公司已在我国上海、长春、重庆等地成立了凯密特尔集团分公司,进行相关产品的推广应用,并在钢铁、家电、汽车零件公司等行业得到了认可和应用。
2.金属表面硅烷处理机理2.1硅烷的单分子结构硅烷是一类含硅基的有机/无机杂化物,其基本分子式为:R’(CH2)n Si(OR)3(其中OR是可水解的基团,R’是有机官能团。
),它是与硅油和硅酸盐完全不同种类的硅产品。
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产品技术资料
ZIRCA-SIL 18
(无磷封闭/涂层工艺)
A.产品介绍
ZIRCA-SIL 18 是用于铝,锌,铁等表面形成涂层强键合和抗腐蚀表面处理的无铬无磷液体化学品。
它可用于喷涂或浸渍工艺。
ZIRCA-SIL18也能用于没有无磷要求的条件下铁系锌系磷化后的封闭。
作为无磷工艺,它要求在洁净和漂洗的基材表面进行。
ZIRCA-SIL 18 是非危险品因而创造安全工场环境,它更是不含重金属和有害物质和没有有机挥发物成分。
ZIRCA-SIL 18 可以是后漂洗或免后漂洗涂膜。
它兼容电泳漆,粉末和液态涂层等各种涂层系统。
注:美坚化工业务代表会依您的涂层系统建议具体工艺。
B.操作数据概述
1.工作液调配
调配每100加仑(1加仑=3.78升)液剂, 在搅拌下在水中加入
ZIRCA-SIL 18 ………………………………… 2.0 – 4.0加仑
在注水的槽中加入ZIR-SIL 18 并搅拌至溶解均匀。
建议用去离子水以达到最好效果。
2.控制范围 (正常操作条件下):
ZIRCA-SIL 18 滴定……………………….… 2.4- 5.5毫升
温度…………………………….…..…………. 15.5C至38C (60F至100F)
喷涂时间……………..…………….………….15至60秒
浸涂时间……………..…………….………….1至5分钟
pH ………………………………………………4.4 – 5.0
注:可能需使用NEUTRLAIZER 10 pH调节剂来达到初始pH
C.工艺工序
步骤1 ………………………………清洗
步骤2 ………………..………………水漂洗
步骤3 …………………….………….水漂洗或磷化涂装
步骤4 ……………………..…………水漂洗
步骤 5 ……………...……………… ZIRCA-SIL 18
步骤6 ………………………………水漂洗或干燥炉
工件(加工和干燥后)即可涂装
注:您的美坚业务代表会依据您的需要和目前工艺建议更具体的系统。
D.表面前处理
对大多数污渍,建议用MetfinAP的碱式清洁剂去除。
清洁后工件需充分漂洗。
需最大限度减少清洁剂带入ZIRCA- SIL 18步骤。
注:美坚化工业务人员会给您建议合适的清洁剂
E.工作液参数
列于B-1部分的工作液配制的ZIRCA-SIL 18 的浓度范围适用于大多数工作线的条件。
然而有时会微调适应工场的条件如线速,喷淋时间和工件长度等。
美坚化工会协助您建立正确的控制点。
F.工作液维护
ZIRCA-SIL 18 工作液是通过工场现场的化学滴定手工控制以决定是否补充槽液。
滴定可使用ZIRCA-SIL18 的试剂来完成。
ZIRCA-SIL 18滴定(总酸)
a.移取100毫升ZIRCA-SIL 18至烧瓶加入6至8滴3号指示剂(酚酞)
b.加入滴定溶液11(0.1N氢氧化钠)至零刻度,
c.边摇边慢慢从自动滴定管加入11号滴定液(0.1N氢氧化钠) 直到浅红色出现
d.记录11号滴定液毫升数为滴定管读数作为总酸滴定数
补给:每0.1毫升的损耗需按每100加仑工作液加入约300毫升ZIRCA-SIL18。
G. 操作建议
1. 文中配槽和补充是基于通常状态,但生产中要根据实际情况,对初始建议数据进行修正。
2. 生产线上ZIRCA-SIL18的操作员应佩戴橡胶手套与安全眼镜。
如果遇到槽液或者浓缩药剂溅落到人体皮肤上,
应立即用水冲洗干净以免不适。
3.在处理无涂层的工件时,操作工需带干净棉手套。
H. 设备建议
ZIRCA-SIL 18 可以是传统的喷淋或浸渍工艺。
ZIRCA-SIL18 步骤可以是低碳钢,不锈钢最好。
通常不需加热。
I. 储存要求
ZIRCA-SIL18 应存放于干净,干燥的地方并避免严寒。
如受冻,解冻并充分混合。
ZIRCA-SIL18的冰点为0C。