金属工件表面在涂漆前必须进行的表面预处理分析

    金属工件表面在涂漆前必须进行表面预处理，以提高涂层附着力及其耐腐蚀性能，从而使涂层装饰性和保护性达到*状态。预处理工艺一般包括除油脂、除锈、表面调整、磷化、钝化及综合处理等。金属的表面状况直接影响磷化膜晶核的形成和生长，从而进 一 步影响涂装质量。在一些主要工序之间，还必须增加中和、水洗、脱水干燥等辅助工序。本文重点就除油脂、除锈蚀和氧化皮、表面调整、磷化、钝化几方面工艺对涂层质量的影响作一些探讨。

     2 除油脂

    除油脂目的在于清除工件表面的油脂、油污，方法 大体可分为物理机械法、化学法两大类。物理机械法主要是手工擦刷、喷砂抛丸、火焰灼烧及超声波除油等。化 学法主要是有机溶剂清洗、酸性清洗液清洗、碱性清洗液清洗。国外化学法除油脂主要采用弱碱性脱脂剂。日 常生产中使用的油脂分为动植物油和矿物油 2 类。动植 物油亦称皂化油，矿物油亦称不皂化油 。

    碱性清洗液包括强碱液和弱碱液 2 类。强碱液 （pH>12） 利用强碱对动植物油的皂化反应，形成溶于水的皂化物达到除油脂的目的。纯粹的强碱液只能皂化除去动植物油脂而不能除掉矿物油脂。因此人们通过在强碱液中加人表面活性剂，一般是磺酸类阴离子活性剂，利用表面活性剂的乳化作用达到除矿物油的目的。强碱液除油脂的使用温度都较高 （70 ～ 80℃） 。常用强碱液清洗配方与工艺见表 1 。

表 1 常用强碱液清洗配方与工艺

    强碱液除油脂需要较高温度，能耗大，对设备腐蚀 也大，并且材料成本并不算低，因此这种方法的应用正逐步减少。

    低碱性清洗液是当前应用zui为广。泛的一种除油脂 剂。它的碱性低，一般 pH 为 9 ～ 12 。对设备腐蚀较小，对工件表面状态破坏小，可在低温和中温下使用，除油脂效率较高。特别在喷淋方式使用时，除油脂效果特 别好。低碱性清洗剂主要由无机低碱性助剂、表面活性剂、消泡剂等组成。无机型助剂主要是硅酸钠、三聚 磷酸钠、焦磷酸钠、磷酸钠、碳酸钠等。其作用是提供 一 定的碱度，有分散悬浮作用，可防止脱下来的油脂重新吸附在工件表面。表面活性剂主要采用非离子型与阴离子型，一般是聚氧乙烯 OP 类和磺酸盐型，它在除油脂过程中起主要作用。阴离子型的 AAS（ 十二烷基苯磺酸钠 ） 的去污能力、渗透性、乳化作用和起泡性都较好，但防止油污再附着的能力较差。非离子型的 JFC 渗透剂具有较强的渗透和润湿性能。 OP — l0 乳化剂对矿 物油有乳化、分散和净化作用磷化膜的结晶形态， 受到碱性清洗 艺的影响。一般来说，随清洗液碱性的提高，磷化膜的品粒变粗，这可以解释为碱性提高使金属表面活性点数量减少，成膜时晶核生成速度小于 晶粒长大的速度，从而导致在数目 多的活性点上晶 核长得粗大。所以对希望获得晶粒细小致密的磷化膜而言，用弱碱性清洗液较好。对低温磷化，选用弱碱性清洗液除油脂对提高表面活性点数量和表面能有利，从而使磷化成膜速度加快，可达到低温快速成膜的目 的 。但清洗液的碱性下降，会导致清洗能力的降低。 这时可辅以其他措施，如机械搅拌、喷淋清洗、外加电流或超声波处理等，以提高清洗效率。

    在碱性喷液清洗中，儿乎只用非离子型表面活性剂。一般地说，这是惟一低泡且仍有良好洗涤性能的类型。在碱性浸液清洗剂中， 4 种类型表面活性剂均可使用，因为在浸液法中泡沫不会成为问题。在有特殊要求时还需要加入一些其他添加物，如喷淋时需要加入消泡剂，有时还加入表面调整剂，起到脱脂、表调双重功能。一般而言，协同效应可以提高脱脂能力。例如，硅酸盐与饼峻盐的结合使用； OH 一离子浓度对阴离子表面活性剂 能的影响；多磷酸盐络合作用消除配制溶液所用水的坝性等。一般常用的低碱性清洗液配方和工艺见表 2

表 2 常用低碱性清洗液配方和工艺