自泳漆

自泳涂料一般是由有機高分子的水性分散液和水性炭黑漿配制而成，在沉積時，在槽液中加入自動沉積的化學(xué)反應(yīng)材料，如FeF3、HF、H2O2等。涂裝時，將涂裝工件浸漬于漆槽中，HF、FeF3腐蝕工件表面，其中部份溶解的Fe和樹脂反應(yīng)，樹脂和顏料析出沉積于金屬工件表面形成濕膜，其余未和樹脂反應(yīng)的被槽液中的氧化劑氧化形成FeF3穩(wěn)定槽液中。

化學(xué)反應(yīng)式如下:

溶解反應(yīng):Fe(工件)+2HF → Fe2++H2+2F-Fe(工件)+2FeF3 → 3Fe2++6F-

成膜后的氧化反應(yīng)

Fe2++樹脂 → Fe-樹脂

2Fe2++ H2O2+2HF → 2Fe3+2H2O+2F-2Fe3+6F- → 2FeF3

自泳涂裝主要特點

1、自泳漆相對電泳漆來說油漆密度小，故鹽霧時間、附著力等測試均有出色的表現(xiàn)。

2、 以水為分散劑，一般不含有機溶劑，屬安全環(huán)保型涂料，無VOC。

3、涂裝無死角，只要工件能接觸到的地方均能做到良好的漆膜。

4、涂裝時不需電，把工件放如槽中即可。

5、涂裝設(shè)備簡單，一般只需:槽體、攪拌系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、恒溫系統(tǒng)、傳送裝置、烘箱。

自泳漆涂裝劣勢

1、顏色單一，目前只有黑色與灰色。

2、只針對于鋼鐵件，不與其他金屬相反應(yīng)。

由合成樹脂乳液、金屬活化劑、氟化氫、過氧化氫等氧化劑和顏料的水分散物組成，浸沉涂液為上述組成液的5%~10%的水分散體，pH值為2.5~3.5，將被涂物(鐵質(zhì))浸入上述涂液中，金屬鐵由于酸而溶解為Fe2+，然后由于氧化劑氧化為Fe3+，F(xiàn)e3+使乳膠中和成一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，快速聚沉在金屬表面而成膜，可通過控制浸漬時間來控制膜厚。

自泳漆又稱自動沉積涂料，70年代由美國Achem公司發(fā)明并于70年中期應(yīng)用于工業(yè)涂裝，由于同屬于水性涂料，故具涂裝方法與電泳涂漆相似，但不通電，而是利用化學(xué)能將成膜物覆蓋在鐵制品表面形成涂層。鋼鐵表面只需除銹后即可涂裝，不必進行磷化處理。80年代，美國、加拿大、法國、日本等國已用于汽車零部件涂裝，而80年代中期，我國已將自泳涂料用于汽車車身及貨箱涂裝，應(yīng)該說我國起步不晚，與國際先進水平差距不大，目前國內(nèi)已經(jīng)有部分廠家使用。

采用"己二酸與環(huán)氧樹脂酯化反應(yīng)十氨水中和十相反轉(zhuǎn)"工藝制備高穩(wěn)定性的水性環(huán)氧乳液,加入活化劑、顏料漿、去離子水等,制備了環(huán)氧型水性自泳漆.樣板實驗結(jié)果表明:漆膜表面光滑平整、有光澤,耐鹽霧實驗時間為360h,達到汽車車身底漆Ⅰ級防腐標準,具有較好的市場應(yīng)用潛力。

為制得低污染、低能耗、涂裝工藝獨特的并具有較好防銹能力的自泳漆,采用丙烯酸酯單體進行乳化聚合制備自泳漆基料。運用正交試驗優(yōu)化合成樹脂的配方和制備工藝條件。試驗表明,乳化劑種類對乳液狀態(tài)和漆液穩(wěn)定性的影響最大;單體的比例對漆膜性能影響最大,而分散劑對漆液穩(wěn)定性、泳板效果影響較大;聚合時的工藝條件:pH值、單體滴加方式、聚合溫度、攪拌條件、引發(fā)劑數(shù)量、調(diào)漆方式等對乳液穩(wěn)定性、濕膜附著性能、原漆穩(wěn)定性、殘余單體量也均有不同程度的影響。對自泳漆漆膜性能進行了全面檢測,結(jié)果表明該漆膜耐鹽霧可達到712h,其他力學(xué)性能也能很好地滿足底漆要求。

由于環(huán)保和性能的原因，600系列和700系列自泳漆已經(jīng)淡出市場。上商業(yè)化的自泳漆產(chǎn)品主要是800系列和900系列。由于淺色自泳漆產(chǎn)品尚未商業(yè)化， 自泳漆當(dāng)前的應(yīng)用范圍還比較有限.主要用于汽車零部件中的黑色鋼鐵件，少量作為底漆與面漆配合。典型的應(yīng)用有汽車座椅及滑道、汽車減振器、車橋、保險杠、發(fā)動機支架、汽車鋼圈、汽車底盤及其部件等等，在工程機械和農(nóng)用機械中用于車身、底盤和各種零部件。另外，800系列自泳漆的低溫烘烤特性，使其可用于帶有橡膠件和塑料件的鋼鐵總成的涂裝。

自泳涂裝與傳統(tǒng)的常規(guī)涂裝的工藝流程對比， 自泳涂裝具有明顯的優(yōu)越性。由于沒有磷化工藝，整個自泳涂裝系統(tǒng)中沒有重金屬的參與，簡化了后續(xù)的廢水處理程序，也降低了廢水處理的運行成本。而且，800系列自泳漆不含有機揮發(fā)性溶劑，900系列自泳漆僅含極少量的溶劑，大大減少了涂裝對環(huán)境的污染。

1、自泳涂裝前表面清理。通過人工清理和脫脂、水洗、純水洗等工序出去被涂物表面的油污，如有銹、氧化皮、焊渣等場合，則采用酸洗、中和、水洗，或經(jīng)噴丸處理等工藝除掉氧化皮等雜物，獲得清潔的被涂面。

2、自泳涂裝及后清洗。將被涂物浸入槽液中，按上述參數(shù)進行自泳涂裝→水洗(清洗水電導(dǎo)率控制在20μS/cm以下，水溫15~30℃，天冷需加熱，要有溢流)→反應(yīng)水洗1min(采用含鉻或無鉻后處理劑，固體分6%~7%，pH=6.5~7.5，水溫控制在15~30℃，天冷需加熱)→瀝漆時間不大于2min，相對濕度(RH)≥60%。

3、烘干 熱風(fēng)循環(huán)。在10min內(nèi)升溫達90℃，在120℃下烘15~20min，或按所選用的自泳涂料的烘干規(guī)范(通常在110℃烘25~35min)進行，隨后進入冷卻、質(zhì)量檢查。

自泳涂裝設(shè)備應(yīng)包括自用前處理設(shè)備、自用設(shè)備、自泳后處理(清洗)設(shè)備和自泳漆烘干室。自泳前處理設(shè)備和烘干室與一般涂裝設(shè)備的結(jié)構(gòu)和設(shè)計相同，因自泳涂裝槽液含有氫氟酸，酸性較強，對金屬的腐蝕性強，另外由腐蝕產(chǎn)生的多價金屬離子影響槽液的穩(wěn)定性，所以凡與自泳涂裝槽液接觸的設(shè)備表面都有高耐蝕性塑料涂層，即不允許裸露金屬材料制件在槽液中。

自泳槽體的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(見下圖)與電泳槽的結(jié)構(gòu)、設(shè)計、制作工藝相仿，兩者的不同之處是:電泳槽內(nèi)壁的涂層是以電絕緣性為主，槽液應(yīng)連續(xù)攪拌，且循環(huán)攪拌量大(3~4次/h)，外部管路和換熱器可用不銹鋼制作，自泳槽內(nèi)壁的涂層以耐蝕性為主，需內(nèi)襯耐氫氟酸的橡膠、PVC塑料或滌綸布玻璃鋼，槽液攪拌可采用螺旋攪拌器或工程塑料制的泵，外部管路應(yīng)采用塑料制品，采用氟塑料或聚丙烯塑料換熱器。自泳槽液儲槽和自泳后的水洗槽也要用橡膠或滌綸布玻璃鋼內(nèi)襯。