ПОЛАГАНЕ НА ПРЕХОДНИ ПОКРИТИЯ
Целта на конверсионните покрития е да повишат антикорозионната устойчивост на метала, да подобрят адхезията на бояджийските покрития и да ги направят по-издръжливи. Конверсионните покрития се нанасят преди боядисване главно върху онези продукти, които се използват в тежки и особено тежки условия. Най-голямо приложение намират покритията, получени чрез фосфатиране, окисляване и хромиране.
Фосфатиране.От химическа гледна точка фосфатирането е процес на образуване на слой от водонеразтворими метални фосфати на повърхността. Черните метали обикновено се фосфатират (с изключение на чугунени и стоманени отливки), малко по-рядко цветни - алуминий, цинк и др. Процесът на фосфатиране се състои в третиране на повърхността на металите с водни разтвори на фосфатни соли. В зависимост от естеството на образуваните фосфати се разграничават кристално и аморфно фосфатиране, а според условията на процеса - с нагряване и охлаждане.
Кристалното фосфатиранее най-широко използваното в индустрията. За неговото прилагане се използват соли на двувалентни метали, главно цинков монофосфат Zn (H2P04) 2 * H20. От разтвори на тази сол с рН 3,0-3,6 се образуват неразтворими фосфати под формата на кристални хидрати с дебелинаСлойот 2 до 25 μm и маса от 1 m2 1-10 г. Съставът на слоевете цинков фосфат, получен върху стоманена повърхност, включва хопеит Zn3(P04)2 • 4H20 и фосфофилит - Zn2Fe(P 04)2 • 4H20.Тезисъединения образуват неделимо цяло с метала, променяйки природата на повърхността и я правят пасивна по корозивен начин.
Фосфатираните метали се намокрят добре от течни бои и лакове. Благодарение на това и развитата повърхност се постига висока адхезия на покритията, включително и тези при нормални условияне залепват добре. Фосфатните покрития в зависимост от състава имат топлоустойчивост 150-220 °C. Имат добри диелектрични свойства; цвят на покритията - от светло сиво до тъмно сиво. Фосфатирането е най-добрият начин за грундиране на повърхността при нанасяне на боя и лак.
Кристалното фосфатиране е типичен електрохимичен процес, характеризиращ се със следните реакции: в разтвор
Me(H2PO4)2 ^ Me2+ + 2H2PO4,
H2PO4 ^ H+ + HPO^'. върху анодните зони на повърхността
2Me2+ + 2H2P04" -► Me3(P04Y + 4H+,
-► Me3(P04)2 + 2H+. върху катодните зони на повърхността
Фосфатирането се ускорява чрез въвеждане на цинков монофосфат, окислители (нитрати, нитрити, перхлорати, персулфати на алкални метали) или метални съединения (например мед) в разтвори, които имат по-положителен електроден потенциал от желязото. Добавките на окислители действат като деполяризатори на катодната реакция, придружена от отделяне на водород, а медните съединения, като се редуцират, създават допълнителни микрокатоди на повърхността. В резултат на това продължителността на фосфатирането се намалява до 2-10 минути.
Често в разтворите се въвеждат различни добавки за постигане на специални цели. Например наличието на никел и кобалт осигурява по-равномерно покритие, наличието на флуор подобрява покритието на алуминия и легираната стомана, а калцият насърчава кристализацията на фосфатите.
Произвеждат се готови за употреба течни концентрати за фосфатиране KF-1, KFE-3, KF-12, KF-14, KF-15, KF-16, KF-17, KCFP и др.. Концентратът KF-1 има следния състав (в %):
TOC o "1-5" h z Цинков оксид 13.7
Фосфорна киселина, 87% 31.9
Азотна киселина, 57% 14.3
Като другите концентрати служиизходен материал за приготвяне на готови разтвори за фосфатиране. За тази цел концентратът KF-1 се разрежда с вода и разтворът се довежда до необходимата киселинност(Ko =10-20 точки, = 0,5-3,5 точки) с помощта на натриев хидроксид или фосфорна киселина; допълнително се добавя натриев нитрит (0,1–0,15 g/l) преди и по време на фосфатирането. Ускореното фосфатиране се извършва при 50-55 ° C чрез струен метод или чрез потапяне на продукти във вани. Продължителността на процеса по време на взривяване е 1,5-2 минути, във вани 8-10 минути. Повърхността на метала се измива предварително с разтвор на активатор AF-1 или AF-4 с концентрация 0,5-1,0 g/l. Това ускорява процеса и насърчава по-насочената фосфатна кристализация. Фосфатните слоеве са порести (фиг. 9.3). Попиват добре течни бои.
Най-добри са по-плътните фино-зърнести фосфатни покрития с маса от 1 m2 2,5-3,5 г. Такива покрития, по-специално, се формират с помощта на концентрат KF-12. Удобни са за последващо нанасяне на бои и лакове чрез галванопластика. Поради порьозността на фосфатните слоеве, повърхността след фосфатиране се пасивира с разтвори на хромати или състав KP-2A.
Химия и технология на бояджийските покрития
БЕЗОПАСНОСТ ПРИ ПОЛУЧАВАНЕ НА БОЯДИВНИ ПОКРИТИЯ
Повечето бои и лакове съдържат органични разтворители и други запалими и вредни вещества, така че трябва да се вземат специални предпазни мерки при работа с тях. Много органични разтворители са запалими и горими...
ИЗВЪРШВАНЕ И РЕЦИКЛИРАНЕ НА ОТПАДЪЦИ
Използването на вторични материални ресурси е необходимо условие за икономически растеж, подобряване на производството и намаляване на замърсяването на околната среда.заобикаляща среда. В бояджийската промишленост такива ресурси могат да бъдат отпадъците от бои и лакове, депозирани в камерите за пръскане, ...
ОПАЗВАНЕ НА ВОДНАТА ОКОЛНА СРЕДА
При получаване на покрития се образуват различни отпадъчни води, замърсяващи водната среда. Най-голямо количество отпадъчни води се генерират при подготовката на повърхността на металите – алкално обезмасляване, декапиране, фосфатиране, оксидация, пасивация. Дренажите се появяват и при мокри ...