金属表面处理剂概要.doc

金屬表面處理劑概要
1）前處理的定義
作為被處理物塗塗料的準備過程，是除去附着在被處理物上的油及形成磷酸鹽磷化膜的過程。
2）前處理的目的
在鐵、鋅等的金屬表面形成磷酸鹽磷化膜，給塗裝提供優秀的耐腐蝕性和附著性。
3）前處理工程

燙洗
預脫脂
本脫脂
水洗
水洗
表面調整
磷化
水洗
水洗
純水洗
乾燥
塗裝

對前處理工程藥品的說明
1）脫脂
在鋼鐵的表面，為了防止鋼鐵表面生鏽塗有礦物性或植物性等各種油，而這些很難完全除去。除去這些鋼鐵表面的油脂有很多方法，而通常使用如下方法。

（1）溶劑脫脂

是使用汽油或溶劑石腦油等溶劑洗條或用水浸漬除油的方法，可以出去大概的油。但是浸漬的方法用溶劑只能使污垢或油變薄而很難使其完全除去。但是使用溶劑蒸汽除油的方法代替浸泡法得到了普及。
蒸汽法使用的溶劑代表性的有氯丙烯。可以用乾淨的熱蒸汽完全除去油。只是由於不能出去污垢、氣體等附著物，在適用於小型配件。使用時必須注意的是氯丙烯蒸汽具有麻醉性，所以稍微感覺到被麻醉的感覺最好立即到外面呼吸新鮮的空氣。

（2）ENULSION脫脂

往煤油、石腦油等溶劑加入乳化活性劑或溶解在水里形成乳化液並加熱使用。脫脂能力一般，所以油垢多時脫脂比較困難。特別是附著油脂的地方，使用溶劑輕輕擦拭之後進行脫脂。為了提高脫脂能力，有時也加入少許鹼。脫脂以後必須用溫水洗條，以除去附著的乳化劑及污垢。

（3）電解洗條法

陰極及陽極產生的氫氣及氧氣破壞附著在金屬表面的油脂膜，並通過攪拌溶液以機械方式除去油脂。

（4）鹼性洗條法

附著在金屬表面的油可分為植物油和礦物油。
甲）植物油的脫脂

植物油的成分為脂肪酸丙酯（甘油酯），和NaOH一起加熱時被皂化分解為肥皂和甘油。由於都是水溶性（溶於水）物質，所以可以充分的水洗方法予以除去。

O
‖CH2ONa
CH2-O-C-R1R2COONa
O3NaOHCH2ONa＋R2COONa
‖
CH2-O-C-R2CH2ONaR2COONa
O
‖
CH2-O-C-R2
[皂化（肥皂的反應式）]

已）礦物油的脫脂

1階段：用界面活性乳化劑及分散油（乳化）
2階段：與鹼性中的SiO2結合並沉澱。

活性劑的親水基
油
SiO2
沉澱

丙）不使用強鹼的理由

使用強鹼時，在已清洗的鋼鐵表面生成氧化鐵或氫氧化鐵，從而產生惰性阻礙磷化膜的形成。從而這方面考慮，以EmuisionCleaner或最弱酸鹽為主要成分的NonsilicateType弱AlkaliCleaner(磷酸鈉)最適合。還有，強鹼和中強鹼Type的脫脂劑會使磷化重量增大和結晶粒子粗大。所以在使用中強鹼脫脂劑時，為了得到緻密的結晶，有必要使用表面處理劑（XQ）。因為XQ可以使由於生成氫氧化鐵而產生惰性失去的活性點增多，從而產生緻密的磷化膜。
下面的圖表為不同脫脂液的磷化重量差異。

丁）鹼性脫脂劑分類

○強鹼：主要使用氫氧化鈉，把油脂分解為溶於水的甘油和肥皂。（PH12以上）
○中強鹼：主要使用矽（gui）酸鹽類、吸附、分解礦物油。主要使用酸式鹽類（PH12以上），具有分散、乳化礦物油的作用。磷酸鹽類也廣泛使用（PH8.3-9.0）.

戊）鹼性脫脂劑的條件

○必須能夠溶解油脂，而且PH8.3以上。
○腐蝕性不強。
○表面張力小。
○必須升高溫度。
○必須持續維持的含量。
○水洗條性良好。

己）脫脂液使用水的水質

○氫離子濃度（PH）：6.0-8.0
○Conduct：5，000Ωcm以上
○蒸發殘留分：150ppm以下
○Cl-：20ppm以下
○SO42-：20ppm以下
○Cl-+SO42-：35ppm以下
○全硬度Ca2+：100ppm以下

庚）脫脂液的更新

○油份濃度達到3，000-20，000ppm時進行更新。（n-Hexane油份測定法）
○現場條件下，脫脂時間增加1.5倍時進行更新。
○定期沒5天—1個月更新一次。

2）表面調整

有強鹼或中強鹼脫脂工程及酸洗工程時，金屬表面在結構上幾乎失去活性點，從而形成粗糙粗大的磷化膜。由於這些原因，有必要在金屬表面賦予自由能量增加活性點。隨著活性點的增加，由於自由能量的增加，在磷化處理時結晶核數也增加，從而形成細小而均勻的磷化膜。起這種作用的我們稱之為表面調整劑。

像這樣提高表面活性劑，一般使用草酸或XQ等藥品。使用草酸時，用2-3%溶液在常溫下處理1分鐘左右，Etching後形成薄的氫氧化鐵膜，從而可以在磷化處理時作為核。使用XQ時，用特殊方法把磷酸鈉和TiO2Colloid化合物吸附在鋼鐵表面上，起到生成磷化膜的核的作用。

（1）表面活性能量的增加要素

項目增加反應面積