一种无排放免水洗喷漆镀锌铁制品及其表面处理方法技术

本发明专利技术公开了一种无排放免水洗喷漆镀锌铁制品及其表面处理方法,所述镀锌铁制品的表面覆盖有一层氟碳复合膜；所述氟碳复合膜是含有草酸锌、氟化锌、氧化锌、锆盐或钛盐或锆钛复盐、以及改性树脂的复合膜；所述氟碳复合膜上覆盖有一层漆膜。将待处理的镀锌铁制品置于除油抛光化学转化液中，反应至镀锌铁制品表面覆盖一层均匀的氟碳复合膜保护层；将化学转化后的镀锌铁制品表面喷漆，在所述氟碳复合膜上形成喷漆树脂膜层。本发明专利技术在镀锌铁制品表面生成有机无机氟碳复合膜，喷漆时不需要底漆即可得到很好的附着力、抗腐蚀性能，能够使化学转化膜和漆层之间产生良好的附着力，极大地解决了有机膜与制品之间附着力低的难题。有机膜与制品之间附着力低的难题。有机膜与制品之间附着力低的难题。

A non discharge, water-free, spray painted galvanized iron product and its surface treatment method

【技术实现步骤摘要】
一种无排放免水洗喷漆镀锌铁制品及其表面处理方法


[0001]本专利技术涉及一种镀锌铁制品，具体涉及一种镀锌铁制品的表面处理技术。

技术介绍

[0002]目前镀锌铁制品的喷漆表面处理工艺，前处理：对镀锌铁工件依次进行除油、热水洗、表调、水洗处理，然后磷陶化、硅烷化处理，水洗，再喷漆处理，获得高防腐性能，
[0003]整个生产工艺复杂，生产过程中产生大量的废水、固废，包括大量的危废，给环境带来大量的污染物，而且消耗大量的化工原料和水，一直制约行业发展。
[0004]因此，目前的镀锌铁制品喷漆处理工艺存在工艺流程复杂、大量水洗造成大量水浪费和水污染，还消耗大量化工原料，导致生产成本增加。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的第一个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种无排放免水洗喷漆镀锌铁制品，该种电泳镀锌铁制品的氟碳复合膜是含有草酸锌、氟化锌、氧化锌、锆钛盐以及改性树脂的复合盐膜，增加了漆与制品间的结合力，漆膜附着力强，特别是解决了盐雾试验腐蚀宽度的扩展，增加了产品的寿命。
[0006]本专利技术所要解决的第二个技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种无排放免水洗喷漆镀锌铁制品的表面处理方法，该处理方法工艺流程短，处理液可循环使用不需要更换，大量节约水和化工原料，而且产品性能更好。
[0007]为解决上述第一个技术问题，本专利技术的技术方案是：
[0008]一种无排放免水洗喷漆镀锌铁制品，所述镀锌铁制品的表面覆盖有一层氟碳复合膜；所述氟碳复合膜是含有草酸锌、氟化锌、氧化锌、锆盐或钛盐或锆钛复盐、以及改性树脂的复合膜；所述氟碳复合膜上覆盖有一层漆膜。
[0009]作为改进的一种技术方案，所述锆盐包括NaZrF3(OH)2·
H2O和NaZrF3O
·
2H2O；所述钛盐为ZnO
·
4ZnOF
·
TiO
·
H2O。
[0010]作为改进的一种技术方案，所述改性树脂为无铬钝化树脂。
[0011]作为改进的一种技术方案，所述氟碳复合膜的单位面积重量为10～500mg/m2。
[0012]作为改进的一种技术方案，所述氟碳复合膜为均匀晶间状形貌膜。
[0013]为解决上述第二个技术问题，本专利技术的技术方案是：
[0014]一种无排放免水洗喷漆镀锌铁制品的表面处理方法，包括以下步骤：
[0015](1)除油抛光化学转化：将待处理的镀锌铁制品置于除油抛光化学转化液中，反应至处理液中开始有气泡冒出，然后继续浸泡反应1min～30min，镀锌铁制品表面覆盖一层均匀的氟碳复合膜保护层；所述除油抛光化学转化液包含以下组分：乙二酸5～80g/L、氟化氢铵0.1～4g/L、氟锆酸或氟钛酸或其盐中的一种或两种10～60g/L、无铬钝化树脂5～20g/L、表面活性剂0.001～0.008g/L；
[0016](2)喷漆：将化学转化后的镀锌铁制品表面喷漆，在所述氟碳复合膜上形成喷漆树
脂膜层。
[0017]作为改进的一种技术方案，所述表面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、甘油脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯中的一种或几种。
[0018]作为改进的一种技术方案，所述化学转化液中Zn
2+
平衡浓度小于1g/L。
[0019]作为改进的一种技术方案，所述除油抛光化学转化液的温度为10～60℃。
[0020]作为改进的一种技术方案，所述喷漆时使用以羧基为亲水基团的水溶性漆。优选使用以羧基为亲水基团120℃以上的固化油漆。
[0021]本专利技术在对镀锌铁制品的除油化学转化处理过程中，油脂进入处理液中，在草酸、氟离子、氨离子、表面活性剂等的共同作用下生成一种30mm左右，比重小于1的透明纤维，主要成分是聚酰胺类，通过定期过滤除纤槽液中不会因油脂的浓度增加导致更新更换，本专利技术人用此方法经过两年的使用，槽液清澈未见混浊。每年对外来杂质造成的沉淀(数量极少)，倒槽清除即可。没有排放就没有污染，本专利技术与现有技术的区别是槽液无需更换更新，油脂聚合的絮状纤维定期过滤即可清除，保证了槽液的清澈可持续再利用，解决了环保问题。
[0022]本专利技术的化学转化液中F离子的存在降低了Zn的化学能，更易生成Zn
2+
，草酸的浓度是氟化氢氨的20倍左右，又保证Zn
2+
能生成草酸锌而参与成膜。F离子在反应过程中也起了催化剂的作用。
[0023]由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0024]本专利技术对电泳镀锌铁制品的表面前处理，首先采用除油化学转化一步法，可使镀锌铁制品表面油污、自然氧化膜清除掉，氟离子与镀锌铁制品表面的氧化锌、锌产生的锌离子被乙二酸捕获沉淀于制品表面，在制品表面形成了一层草酸锌、氧化锌、氟化锌、锆盐或钛盐或锆钛复盐以及无铬树脂的复合保护膜，利用锆钛盐的自修复能力，以及无铬钝化树脂在氟碳复合膜晶间良好的填充性能，提高了制品的抗腐性、抗污染、及表面结合能力，因此本专利技术对镀锌铁制品喷漆时不需要底漆即可得到很好的附着力、抗腐蚀性能，将形成的复合盐膜保护层经SEM+EDS检测和分析，化学成分见表1
‑
7；能够使化学转化膜和漆层之间产生良好的附着力，也极大地解决了有机膜与制品之间附着力低的难题，因此改善了产品的性能指标，增加了产品的寿命。
[0025]本专利技术的表面处理方法除油和化学转化一步完成，步骤简化，而且节省了现有技术中每一步骤之间的水洗步骤，相比现有废水、废渣大大减少，无重金属排放，制品前处理重量不但没有减少，反而每吨制品增加了0.5千克以上，且制品与漆膜的附着力明显增加，大大提高了制品的耐蚀性，不仅具有良好的附着力、耐水煮、耐盐雾实验、耐酸碱性，且能获得易与漆膜牢固结合的形貌状态，并有效阻隔了膜下腐蚀的扩散过程。
附图说明
[0026]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0027]图1是本专利技术SEM检测到的化学转化时间为5min的化学转化膜放大2千倍的表面形貌图；
[0028]图2是本专利技术SEM检测到的化学转化时间为5min的化学转化膜的放大5千倍的表面形貌图；
[0029]图3是本专利技术SEM检测到的化学转化时间为5min的化学转化膜的放大500倍的表面形貌图；
[0030]图4是本专利技术SEM检测到的化学转化时间为5min的化学转化膜的放大1万倍的表面形貌图；
[0031]图5是对图2中某一点的EDS分析能谱图；
[0032]图6是对图2中某一点的EDS分析能谱图；
[0033]图7是对图2中某一点的EDS分析能谱图；
[0034]图8是对图2中某一点的EDS分析能谱图；
[0035]图9是对图4中某一点的EDS分析能谱图；
[0036]图10是对图4中某一点的EDS分析能谱图；
[0037]图11是对图4中某一点的EDS分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无排放免水洗喷漆镀锌铁制品，其特征在于：所述镀锌铁制品的表面覆盖有一层氟碳复合膜；所述氟碳复合膜是含有草酸锌、氟化锌、氧化锌、锆盐或钛盐或锆钛复盐、以及改性树脂的复合膜；所述氟碳复合膜上覆盖有一层漆膜。2.如权利要求1所述的无排放免水洗喷漆镀锌铁制品，其特征在于：所述锆盐包括NaZrF3(OH)2·
H2O和NaZrF3O
·
2H2O；所述钛盐为ZnO
·
4ZnOF
·
TiO
·
H2O。3.如权利要求1所述的无排放免水洗喷漆镀锌铁制品，其特征在于：所述改性树脂为无铬钝化树脂。4.如权利要求1所述的无排放免水洗喷漆镀锌铁制品，其特征在于：所述氟碳复合膜的单位面积重量为10～500mg/m2。5.如权利要求1所述的无排放免水洗喷漆镀锌铁制品，其特征在于：所述氟碳复合膜为均匀晶间状形貌膜。6.如权利要求1所述的无排放免水洗喷漆镀锌铁制品的表面处理方法，其特征在于包括以下步骤：(1)除油抛光化学转化：将待处理的镀锌铁制品置于除油抛光化学转化液中，反应至处理液...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵兴廷，刘国良，吕磊，王文青，陈格新，王昌伟，庄乾浩，毕小雪，
申请(专利权)人：山东海思表面处理科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：