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表调剂使用效果的影响因素
2018-10-13 13:35:52
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pH值的影响?

  表面调整液的pH值直接影响表面调整剂的活性,表面调整液最稳定、有效的pH值范围在8.2-9.5。在使用过程中,pH值除了正常消耗而降低外,由于表面调整液属弱碱性,容易吸收空气中的CO2形成碳酸,pH值还会因中和作用而降低。 另外,酸洗后水洗不尽的残酸易带入表面调整槽,也会降低表调剂的pH值。 pH值低时,胶体磷酸钛会沉降,磷化膜会稀疏、发黄和生锈。?

  当pH<8.2且P (Ti4+)<0.020 g/L时,钢板锈蚀甚至无膜;pH >9.5 且P (Ti4+)>0.040 g/L时,磷化膜粗糙且很厚。pH值最佳范围是8.2-9.5,汽车生产线上PH值的检测频率为1次/班,Ti含量的检测频率为1次/天,以保持两者都在工艺范围之内。?

  温度的影响?

  摆杆悬链通过式生产设备属半密闭式环境,散热不充分,这样,把部分热量传递到表面调整槽是无法避免的,一般都可使表面调整温度达到30℃以上,甚至高达50℃以上。由于胶体系统属于高度分散的多相分散系统,具有巨大的表面自由焓,故是热力学不稳定系统,这种温度状态下胶体磷酸钛会自动产生微粒聚结,成为大颗粒,使胶体很快产生沉淀而失效,温度越高,沉降越多。当表面调整温度在40℃时,表面调整的沉降率达18%。对于表面调整温度超过30℃的生产线,最佳的散热方式为在表面调整槽上加一个送风的装置,迫使碱性热量向脱脂方向传递,在表面调整前加新鲜水喷淋也可阻挡部分热量向表面调整槽传递,如果设备改进效果不理想,可向槽液中添加0.3g/L- 0. 5gL的ST10混合物添加剂。在处理汽车表面时,表面调整温度高还会造成白车身磷化前水膜变干,易在车身表面留下流痕,建议在进磷化槽前增加加湿工艺。?

  处理设备的影响?

  喷淋设备靠喷嘴喷淋磷化液到工件表面进行磷化、由于槽间距不够或喷嘴歪斜极易造成串槽,磷化液飞溅到表面调整槽会降低表面调整液的PH值,造成Ti 的沉降,影响磷化成膜的状态。对于浸泡处理槽,主要注意工件沥水时间,因为工件形状复杂,很容易造成带出污染,破坏表面调整性能,但是也要注意工件沥水时间太长而造成工件锈蚀的问题。槽液循环的好坏直接影响到表面调整液的寿命和磷化膜的质量,循环差将造成表面调整剂的沉降和槽液上层表面调整液钛含量低,影响磷化膜的致密程度。循环的表面调整液在4h之内会沉降10%一15%,生产线上最好将表面调整液的循环周期设计在2次/h

  水质的影响

  表面调整剂主要成分是胶体磷酸钛,而配成工作液后呈乳白色胶体状,高硬度的水极易造成胶体钛凝聚沉降,一旦沉降后即使搅拌也无法恢复其表面调整功能, 且不受生产负荷影响,必须定期排放。春、秋、冬三季两周排放一次,夏天高温季节 一周排放一次。在表面调整生产过程中添加抗硬水的成分可减缓胶体钛凝聚沉降,以添加中等分子量赘合物为主。配制表面调整液的水硬度不能过高,当水的硬度大于等于100°dH (1dH = 0.178mmo1/L)时,或者水的电导大于等于200uS/cm 时,可考虑使用部分纯净水,以降低硬度,但太软的水也会降低表面调整剂的活性 (胶体颗粒太小)。试验得知,胶体钛盐沉降后的表面调整会造成磷化膜稀疏、发黄。由不同水质硬度配制表面调整液所得磷化膜的SEM形貌图可知,硬度为130°dH时,磷化膜稀疏,大部分无膜;硬度为20°dH时,磷化膜致密均匀。建议水质硬度控制在20°-100°dH之间。?

  表面调整对磷化至关重要,好的表面调整使磷化膜更加细微致密,对磷化成膜有促进作用,可降低对磷化槽的循环搅拌依赖性。在磷化液各参数都正常的前提下,通过分析发现,如果磷化膜稀疏甚至无膜,可提高Ti4+含量和pH值,磷化膜大面积发黄或有黄色流痕,可提高pH值、磷化膜发花,颜色不均,可提高Ti4+含量和增强槽液循环;磷化膜出现白粉膜,可提高Ti4+含量;水质硬度应控制在小于等于 100°dH;槽液温度最好控制在小于等于40℃。只要结合生产线上的实际情况,有针对性地调整表面调整液的配方和使用工艺,完全可以解决磷化膜发黄发花的问题。?

  随着涂装业的发展,表面调整剂在其前处理工序中的用量越来越大,不仅浸渍式磷化处理前使用,喷淋式磷化处理也广为应用。同时,低温磷化前的预处理也应用它,当前胶钛表面调整剂应用最广泛但也存在几个问题:

  表面调整剂的使用寿命比较短

  新鲜配制的胶钛表调剂对促进磷化膜的精细致密性起很大作用,但经过一段时间后,不管是否使用,由于胶体钛絮凝而产生失效现象,将使磷化膜粗大。胶体系统属于高度分散的多相分散系统,具有巨大的表面自由焓,是热力学不稳定的系统,会形成自动产生微粒聚结成为大颗粒的现象,使胶体很快产生沉淀而失效。这种表面调整剂不受生产负荷影响必须定期进行排放。一般情况下,春、秋、冬三季两周排放一次,夏天高温季节一周排放一次。频繁的重新配槽,不仅增加了水及材料的消耗,同时所产生的废水给环境保护增加了压力。?

  表面调整液用水质量影响表面调整液活性

  表面调整剂的主成分(胶体钛)带有负电荷,由于电排斥力的作用,在水溶液中可保持非絮凝及分散状态。大多数工业用水含有钙镁离子,在水中存在的大量阳离子中和了胶体钛的负电荷,结果电排斥力减弱,因而出现絮凝及沉淀,使胶体钛失去活性。?

  温度及pH值影响表面调整工艺

  在温度超出35℃及pH值在8.0一9.5 范围之处,胶体钛聚集,使表面调整剂失去活性。因此,必须限定特定的温度及 pH值范围。这样难以使表面调整剂与一般的脱脂剂合二为一使用。

  表面调整剂允许浓度低,溶液需要经常调整

  胶体钛浓度的增加导致胶体钛粒子碰撞频率增加。碰撞将引起胶体钛聚集沉淀,影响磷化膜晶粒大小,目前胶体钛可使用的上限浓度一般为1mg/L。?

  磷酸钛金属表面调整剂是由活化剂(钛盐、磷酸盐)与稳定剂(其他组分)所组成的水溶液。目前国外使用最多的也是采用三聚磷酸盐+酸式磷酸盐十钦盐体系,本剂是由活化成分(磷酸钛)、稳定剂(酸式磷酸盐、聚磷酸盐)和碱金属阳离子(K ,Na)三部分组成。?

  注意:

  钛盐表面调整剂配成工作液后,稳定性较差,在不使用的状态下,也会自然失效,一般情况下,7天就应更换工作液。在正常使用过程中,可根据工作液总碱度和pH值变化进行调整或更换。?

 近些年来,我国磷化工作者通过努力,开发了新型液体表面调整剂,它是以磷酸锌铁作为主要成分,完全不使用粉状表面调整剂中所使用的胶体钛盐。与目前广泛使用的粉状表面调整剂相比,槽液清澈透明接近于真溶液,具有材料消耗量低,槽液稳定性高,使用寿命长(6个一8个月)、废水排放量少、磷酸膜更加细微致密等特点。


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