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“免调型”新型铬化剂

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一、  研究背景：近年来，喷涂铝材已得到长足的发展，其产量几乎达到铝材总量的一半。铬化是喷涂前处理的重要工艺，直接影响涂层与铝材基体的接合强度，决定喷涂铝材的使用寿命。因此，铬化是喷涂铝材生产的一个至关重要的环节，铬化的好坏直接决定喷涂铝材质量的优劣！然而，经过03年以来一年多的调研，本公司研发部门发现，目前在用的绝大部分铬化剂存在如下弊端：

(1)、氟离子工作区间太窄（0.3－0.8g/l），铝材表面易呈银白色或粉化。氟是铬化的重要工作组分，若工作区间太窄，氟离子略低，则铬化膜太薄，颜色太浅，铝材表面几乎呈银白色；氟离子略高，则反应太快，颜色太深，铝材表面起一层黄色粉沫，无法喷涂；

(2)、 PH值工作范围(1.8-2.2)太窄，同样也造成不上色或粉化。PH太低，反应太快，易粉化；反之太慢，易不上色。

针对上述缺陷，研发小组设计了一套对PH值和氟离子进行双组分缓冲的巧妙方案，使问题得到了圆满解决！

二 产品简介：铬化剂应用于铝材喷涂前处理，亦称铬化处理。铝及铝合金在自然环境中会形成疏松的自然氧化膜（厚度为0.005－0.015um）,铬化工艺是铝材先除油，脱去这层自然氧化膜，然后再铬化，生成一层厚度为0.5－1.0um的化学氧化膜。其厚度是自然氧化膜的100倍以上，抗蚀性能为10－100倍，与喷粉涂层的接合力为100倍以上。铬化的目的是提高涂层与铝材之间的接合力。经过铬化处理的铝材，表面已形成一层0.5－1.0um的化学氧化膜，该膜层有许多细小的腐蚀孔，粉沫喷涂后，涂层材料已渗入微孔中，经烘烤、流平、和固化处理，这些喷涂材料将牢牢嵌入氧化层微孔中，使涂层与基体很难拨离，从而实现喷涂材料对铝材的长期保护。因此，适当提高氧化膜厚度，适量增加表面腐蚀微孔数，保持稳定黄色，无粉化等，是优质铬化、提高涂层接合力的关键。本“免调型”铬化剂是在研究大量现有铬化剂的基础上，新近推出的一种自行稳定PH值、自行调节氟离子浓度的新型铬化剂。其特点是巧妙实现了氟和PH值的双组分缓冲，从而实现了氧化膜稳定，色泽稳定，确保铬化质量稳定。另外，本铬化剂含有一套经精心选择、精心搭配的铬化促进剂，使氧化膜孔隙率提高30%以上，极大限度地提高了铬化表面对喷涂材料的接合力。

三、操作方式：粉沫喷涂前处理槽按下述方式安排：

除油 脱蜡

水洗

水洗

新型铬化

水洗

水洗

风干

烘干

粉末喷涂

说明：

(1) 除油脱蜡槽：此槽不同于一般的AC除油槽，除了除油外，还可脱蜡，并彻底脱去自然氧化膜，使铝材基体完全暴露，为铬化打下良好基础；

(2) 新型铬化槽：设置此槽的目的是增加铝材和涂层的接合力。该目标是按下述方式实现的：铝材进入铬化槽后，在强氧化剂铬酸的作用下，表面被迅速氧化，形成氧化膜，反应减速；这时，铬化促进剂开始发威，氧化膜被溶解，并在铝材表面腐蚀出许多微孔；然后，铬化剂沿微孔渗入铝材基体，氧化继续进行；如此循环往复，反应不断进行，当氧化速度大于溶解速度时，在5－8分钟时间内，生成0.5－0.8um厚、多孔、金黄色氧化膜，可作为优良的涂层基底。为了同一排铝材上下铬化均匀，铬化槽一般设置酸泵循环。

(3)风干槽：此槽一端安装有强力排风扇，目的是吹干铝材表面水珠。一般经过15分钟的风干，铝材表面基本干燥。

(4)烘干槽：设置本槽的目的是使铝材彻底干燥。铬化虽然已形成带微孔的化学氧化膜，但要使涂层与氧化膜接合牢固，必须避免其他因素的影响，如氧化膜粉化、喷涂前沾上油污、表面有水珠、氧化膜微孔中有水或水蒸汽等，都会大大降低涂层接合力。尽管风干槽已吹干铝材表面的水珠，但氧化膜内层的微孔中仍然有水或水蒸汽的残留，必须彻底清除。为此，必需采用烘干方案，彻底清除自由水。烘干一般在60－65度下进行，时间为15－30分钟。温度不能太高，因为铬化槽形成的化学氧化膜含结晶水（非自由水），65度以上时，结晶水可能失去，氧化膜粉化，降低涂层接合力。

(5)操作方式：铝材不用预处理，直接进除油槽，常温下，3－5分钟内能彻底除油、脱蜡、脱自然氧化膜，为铬化打下良好基础；随后，经两道流动水洗，进铬化槽；常温下，铬化5－8分钟，在强氧化剂和铬化促进剂共同作用下，铬化出0.5－1.0um厚、带许多腐蚀微孔的金黄色化学氧化膜，然后进水洗槽；再经两道流动水洗，进风干槽；铝材在风干槽中吹15分钟，吹干表面水珠，进烘干槽；在60－65度下，烘烤15－30分钟，彻底清除氧化膜微孔中的自由水和水蒸汽，最后进喷粉室喷涂，完成铬化前处理。

四、技术特点：铝材铬化由除油脱蜡、新型铬化、风干和烘干四道工序组成，除油脱蜡槽负责除油、脱蜡、脱自然氧化膜；新型铬化槽负责铬化，生成带许多微孔的金黄色化学氧化膜；风干槽负责粗除水分，清除铝材表面的水珠；烘干槽负责精除水分，清除铝材氧化膜内层的水蒸汽。四道工序互相依存，互相配合，组成一套完整且严密的铬化前处理技术，为增加涂层接合力，延长喷涂材使用寿命打下坚实基础。除油脱蜡槽和新型铬化槽有如下特点：

（1）本除油脱蜡槽不同于一般AC除油槽，属本公司开发的专利技术＜＜铝合金光亮酸蚀技术＞＞系列产品中的一项，最大特点是能彻底脱去自然氧化膜。除了除油外，本槽还可脱蜡，如抛光蜡、切削膏等，并彻底脱去自然氧化膜，消除表面瑕疵，为铬化打好基础；

（2）本新型铬化槽不同于普通铬化槽，属本公司开发的独家专有技术，最大特点是PH值稳定、氟离子稳定、工作能力稳定，长期不用调槽。普通铬化槽PH值和氟离子工作范围都很窄，且又容易波动，铬化效果不稳定。本新型铬化槽中添加有足够量的缓冲剂，对PH值和氟离子进行双组分缓冲，从而实现工作能力稳定，铬化效果稳定。在长期大批量生产、不调槽条件下，不同批次的铝材，都能保证铬化出金黄色氧化膜，色差有限。

五、槽液管理：新型铬化技术各项优异功能得以实现，是除油脱蜡槽、新型铬化槽、风干槽和烘干槽密切配合的结果，各槽恰当的操作指标，是体现技术特征的关键。为此，研发小组对各项槽液管理指标进行了精心设计。

1、除油脱蜡槽：

开槽：除油开槽剂150g/l ； 硫酸40g/l；氟化氢铵20 g/l

添加：除油添加剂 5Kg/吨材

总酸度：90-110g/l

工作温度：常温

除油时间：3-5分钟

2、新型铬化槽：

开槽：铬化开槽剂40g/l

添加：铬化添加剂4－6Kg/T

PH值：1.8－2.2

工作温度：20－35度

铬化时间：3－5分钟

铬酐浓度：3－5g/l

3、风干槽：

温度：常温

条件：强风吹

时间：15分钟

4、烘干槽：

温度：60－65度

时间：15－30分钟

条件：密闭加热

六、废水处理：由于铬化剂在生产中难免会有少量铬酐带出，经水洗槽稀释后排走，要求对铬化后两道水洗槽所排放的工业废水进行处理，先用硫酸亚铁还原，然后再排至综合废水处理站统一处理。

七、槽液分析：

A.新型铬化槽中铬酐浓度测定

1、用移液管取10ml 试液放入250ml的容量瓶中，加50ml蒸馏水。

2、加碘化钾2克，摇至全溶。

3、从瓶壁加10%硫酸20ml，摇匀，盖好瓶盖静置1分钟。

4、用0.1N硫代硫酸钠标准溶液滴定，溶液由深褐色变成淡黄绿色。

5、加2-3ml 1%的新鲜淀粉指示剂，溶液又变成深褐色。

6、继续用0.1N硫代硫酸钠标准溶液滴定，溶液由深褐色变成绿色为终点，纪录两次滴定所用硫代硫酸钠总毫升数V.

7、计算：

铬酐浓度（g/l）＝V*f/3

f = 硫代硫酸钠标液实际浓度/0.1

B.除油脱蜡槽总酸度测定

1 、取5ml槽液于250ml锥形瓶中，加50ml蒸馏水，摇匀。

2 、滴加2-3滴1％酚酞指示剂，摇匀。

3、用1N NaOH标准溶液滴定，测试液由无色变为粉红色为终点。

4、纪录滴定所用NaOH标液的毫升数V。

5、计算：

总酸度（g/l）=10×V*

*注：除油脱蜡剂由各种复合酸和表面活性剂、有机溶剂复配而成，上述分析系滴定槽液总酸度、经折算而成的浓度，因表面活性剂及溶剂无法分析，故上述浓度只作生产参考之用。

 

 

除油脱蜡剂

 

一、研究背景

除油脱蜡剂是本公司在研究光亮酸蚀技术过程中的意外收获。自2000年铝合金酸蚀技术推广以来，本公司对如何清除酸蚀灰进行了广泛研究。通过对AC除油剂、酸性脱蜡剂、三合一铝合金表面处理剂等多种技术的对比，并对其性能重新组合，结合本公司研制抛光技术的经验，终于研究出兼具除油、脱蜡、脱自然氧化膜和低温抛光功能于一身的新型药剂——除油脱蜡剂。

二、产品功能

本产品能有效清除铝合金工件表面的一切油污和残蜡，并进行一定程度的低温抛光；对于建筑铝型材的除油、工业材的脱蜡、机械抛光材的脱脂均能起到很好的效果，并大幅降低处理成本。本产品具备如下特点：

1、投资省：普通PVC槽体，自来水开槽，常温状态下工作；

2、功效高：可彻底除油、脱蜡、除抛光膏，并增加金属光泽，抛光效果明显；

3、低成本：可取代三合一槽，生产平光料，成本比传统碱蚀工艺降低150元/吨材；

4、维护方便：按吨材消耗5公斤添加即可，槽液稳定，不用调槽；

5、对材质要求不高，纯铝合金和杂铝合金均可使用；特别是能消除杂铝合金处理工艺中容易形成的白色斑点现象。

三、槽液管理

工作温度：常温；

除油时间：3-5分钟；

药剂消耗：5公斤/吨材；

总酸度：  90-110g/l

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