金属表面涂装工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及金属表面处理领域，更具体地说，它涉及一种金属表面涂装工艺。
【背景技术】
[0002] 金属表面涂装一般分为两部份：一是涂装前金属的表面处理，也叫前处理技术； 二是涂装的施工工艺。表面处理按处理方法分为机械法和化学法，机械法是通过手工方法、 电动工具、火焰法或者喷砂抛丸等方法将金属表面的氧化层、油漆和锈除去；而化学法则是 通过化学反应的方式进行除油、除锈、清洁的过程。表面处理得好与坏直接影响涂装的质 量，关系到金属工件的防锈能力和寿命，是一个不可忽视的重要环节。
[0003] 金属在经过表面处理后进行涂装，而在涂装前通常会对金属表面进行打底，提高 漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑作用。目前使用的打底均 是通过磷化在金属表面覆盖一层磷化膜，或者通过铬化即使用铬酸盐溶液与金属作用在金 属表面生成三价或六价铬化层，但以上两种处理方法均存在较大缺陷：环境兼容性差和使 用成本高。环境危害：磷化含锌、锰、镍等重金属离子并且含有大量的磷，而且在生产使用过 程使用亚硝酸盐做促进剂，是严重的致癌物质。铬化处理本身就含有严重毒性的铬（VI)， 由于有关重金属危险性法规的颁布，含铬（VI)的处理方法在很多领域中将会被禁用（欧 盟已于2007年7月完全禁止铬（VI)在金属表面处理中的使用）。使用成本高：磷化处理 过程中会产生大量磷化渣，需要一套除渣装置与之配套使用，要经常检查喷嘴和管道是否 堵塞，要停工清理沉渣等等。并且磷化使用温度大多为30- 50°C，因此还需要辅助加热设 备及热源对磷化槽进行加热。同时磷化及铬化工艺排放的污水需要高成本的处理才能达到 排放标准。
[0004] 目前已经出现使用硅烷处理剂来取代磷化和铬化处理，使用现有的硅烷处理剂处 理虽然解决了环境污染问题，但现有的硅烷处理剂还存在防腐性能不强、成膜不均匀、附着 能力差等缺陷，影响涂装效果。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种环保零污染、生产效率高 且涂装效果优良的金属表面涂装工艺。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种金属表面涂装工艺，包括以下 步骤： (1) 表面处理，通过喷砂抛丸打磨金属工件的表面，除去金属表面上的的氧化膜、绣和 油漆，使金属工件的表面获得一定的清洁度的同时提高金属表面的粗糙度，使金属工件表 面的机械性能得到改善； (2) 硅烷处理，将经过表面处理的金属工件浸渍到硅烷处理剂溶液中，或者将硅烷处理 剂溶液喷淋、涂覆到经过表面处理的金属工件表面； (3) 烘烤，对硅烷处理后的金属工件进行烘烤； (4)涂装，对经过烘烤干燥后的金属工件进行涂装。
[0007] 通过采用上述技术方案，先通过喷砂抛丸对金属工件表面进行初步处理，同时提 高金属工件表面的粗糙度，再将经过喷砂抛丸后的金属工件进行硅烷处理在金属工件表面 覆盖上一层高分子渗透膜提高金属工件的防腐性能以及涂装时漆料的附着性能，最后烘干 金属工件并对金属工件进行涂装。本发明通过硅烷处理取代原先的磷化和铬化处理，由于 硅烷处理不含任何重金属，且使用一段时间后只需添加硅烷处理剂即可，不需经常捞渣、清 槽管理，使本发明金属表面涂装工艺可以实现无废水排放，环境零污染。
[0008] 本发明进一步设置为：所述硅烷处理中使用的硅烷处理剂的重量份数配方为：硅 烷偶联剂20~30份，增稠剂20~30份，柠檬酸钠 5~7份，纯净水15~23份；其中，所述硅烷偶 联剂为双氨基硅烷偶联剂，所述双氨基硅烷偶联剂为N-(β -氨乙基-γ -氨丙基）甲基二 甲氧基硅烷，所述增稠剂为羟乙基纤维素。
[0009] 通过采用上述技术方案，通过大量实验后发现，减少纯净水的含量，并加入增稠剂 以及增大硅烷偶联剂的含量可以使本发明金属表面硅烷处理剂做到高度浓缩，在使用时只 需以0. 2%。的比例与水配成溶液使用即可，使本发明硅烷处理进携带方便，存储占地小；同 时，通过柠檬酸钠的使用在络合的同时，可以使溶液和硅烷膜更加稳定，阻止水中沉淀物的 产生，使生产设备保持清洁，不产生硬垢。
[0010] 另外，由于增稠剂还可作为成膜助剂，对金属表面硅烷处理剂在金属表面形成渗 透膜的速度有所提高，只需3~5秒即可在金属表面形成一种纳米高分子渗透膜，具有高时 效的优点；并且，增稠剂的使用还提高渗透膜的性能，增强渗透膜的粘性和成膜均匀度，使 通过本发明在金属表面形成的渗透膜具有质量优异，防腐性能优良，膜层均匀连续，无挂 灰、挂白形象，层素材本身，防蚀性、附着力各项技术指标优良。
[0011] 本发明进一步设置为：所述硅烷处理剂配置成的溶液PH值控制为6. 8-7. 5。
[0012] 通过采用上述技术方案，盖配方设置的硅烷处理剂使用PH要求为6. 8-7. 5,故使 用本硅烷处理剂处理后的金属工件可以不需水洗或者中和步骤，大大简化了操作难度和工 艺的生产周期。
[0013] 本发明进一步设置为：所述硅烷处理剂溶液中硅烷处理剂的浓度为0. 2%。。
[0014] 本发明进一步设置为：所述硅烷处理过程中金属工件浸渍或者喷淋时间为3-5 秒。
[0015] 本发明进一步设置为：所述烘烤时间为10-15分钟，所述烘烤温度为180-200°C。
[0016] 综上所述，本发明金属表面涂装工艺具有无废水排放，环境零污染，工艺流程短， 生产效率高，涂装质量优良的优点。
【具体实施方式】
[0017] 结合具体实施例对本发明金属表面涂装工艺做进一步说明。
[0018] 实施例一： 一种金属表面涂装工艺，包括以下步骤： (1)表面处理，通过喷砂抛丸打磨金属工件的表面，除去金属表面上的的氧化膜、绣和 油漆，使金属工件的表面获得一定的清洁度的同时提高金属表面的粗糙度，使金属工件表 面的机械性能得到改善； (2) 硅烷处理，以0. 2%。的比例配置硅烷处理剂溶液，并控制溶液的PH值控制在6.