磷化替代現狀
1替代傳統磷化工藝在涂裝行業中應用的必要性和意義
為了提高涂層在金屬表面的附著力及耐腐蝕性能,人們常常需要對金屬表面進行預處理,隨著全球涂裝工業的迅速發展,涂裝的質量也倍受重視。實踐證明,由于前處理引起的涂裝弊病大約占整個涂裝弊病的50%以上,因此前處理對整個涂裝質量起著決定性作用,是充分發揮涂料優良性能的重要前提之一。
磷化處理作為一種常見的傳統預處理方法,是通過化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程,它所形成的磷酸鹽轉化膜也稱為磷化膜[‘〕。這種磷化膜既可以給基體金屬提供保護,在一定程度上防止金屬腐蝕;又可以用于涂漆前打底,提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力;另外在金屬冷加工處理中還可以起到減摩潤滑使用。 磷化處理在上述幾項應用中,以在涂裝前處理中的應用最為廣泛,這方面的工業化應用已有近百年的歷史;經過多年的發展和應用實踐,它已發展成為具有工藝簡單、性能好,成本低等特點的成熟前處理方法。
我國磷化預處理工藝是在上世紀七十年代末改革開放時,隨著引進德國先進汽車生產線同期引進的。雖然起步較晚,但經過多年的發展,在磷化技術的復配及機理研究等方面已取得了長足的進步,不過高檔次的表面處理工藝仍大多采用國外知名公司的產品。
磷化工藝雖然比較成熟,但由于其處理液中都含有磷或重金屬等有害物質,對環境危害較大;而且處理過程中能耗較高。隨著社會的發展與進步,傳統的磷化工藝已不能滿足日益增長的環保需要、人體健康要求及資源節約要求。具體而言,現有的磷化處理工藝存在著其自身難以克服并嚴重制約其發展的缺點:
(1)磷化處理劑富含磷酸鹽,而磷酸鹽是水體富營養化污染的主要污染源。
(2)在規模化工業生產中常用的磷化處理方法都需要加熱,設備投資及維護成本大,能耗高,不利于節能減排。
(3)磷化過程中容易產生磷化渣,不僅容易堵塞噴淋生產線中的噴嘴,而且磷化渣屬于國家危險固廢名錄之列,須運至政府指定的地點進行集中處理。
(4)磷化過程還可能產生其它形式的污染,如其促進劑中可能含有亞硝酸根(NO')離子等有害成分,廢水可能含鎳等重金屬。
(5)測試分析工作繁雜,每天每班要進行多次游離酸、總酸、促進劑點等測試,還需定期對槽液進行鋅鎳錳含量、磷酸根含量、硝酸根含量、氟離子含量、氟硅酸含量等進行測試。
由于其自身特點所決定,磷化工藝的上述弊端是無法通過改進現有磷化工藝及配方來根本解決的。因此,近年來環保型涂裝前處理工藝成為業內研究的熱點。