无铬达克罗国内外生长状态
泉源:    公布工夫: 2014-07-17 09:05   1735 次阅读   巨细:  16px  14px  12px


     1 无铬达克罗手艺外洋的生长状态


     1 无铬达克罗手艺外洋的生长状态

    1997年,美国金属涂层国际公司(Diamond Shamrock Corp Metal Coatings Dio)研讨开辟出“水性无铬有机硅锌铝涂料取涂装手艺”(“交美特”手艺)[28,29]。交美特是美国金属涂层国际公司为知足当局VOC法例定和汽车行业划定的环保要求而开辟的外面处置惩罚新技术,不含铬的交美特涂层作为有铬达克罗涂层的更新产物曾经起首被汽车制造行业广泛承认和接管[30]。交美特所接纳的涂料是相符美国VOC法例的水性涂料,不运用有机溶剂,不露有毒的金属(如镍、铅、钡、汞)和六价铬或三价铬[31]。交美特涂层具有涂层薄、无氢脆、抗双金属侵蚀、耐有机溶剂、耐热性、导电性、耐侵蚀等机能特性。涂层从屏蔽珍爱、电化学、钝化、自修复四个方面临钢铁基体供应珍爱感化[32]。以是,交美特完整相符美国环保署、美国职业平安和康健行政部门的响应范例和天下各大汽车制造厂商的尺度要求。其技术指标如表1.1:

    表1.1 种种交美特涂层的技术指标
    
      该手艺接纳水性有机硅作为金属防侵蚀保护膜的粘结物资,摒弃了传统运用的有机铬(Cr3+、Cr6+),从而使涂料不含有Cr3+、Cr6+及重金属,涂料不具有挥发性,涂料的消费、涂装及终究成膜物资皆不会对情况形成净化;成膜物对基材的防护结果为电镀锌、热镀锌的5~7倍(按GB/T 10125-1997中性盐雾实行对照,“交美特”盐雾实行到达960小时),并使之系列化。该涂料普遍的运用于汽车零部件、标准件、交通、军事、航空、机械工程等范畴,可取代Dacromet(有铬达克罗)手艺。近年来,该涂料手艺特别正在汽车行业获得敏捷的认证和推行运用,很多国际知名汽车公司如福特、通用、宝马、雷诺、菲亚特、沃尔沃、戴姆勒、克莱斯勒等皆制订了零配件交美特涂装尺度,要求必需运用交美特涂料涂装手艺[33]。

      交美特手艺具有涂料绿色、施工环保卫生、涂层运用无害化等特性。其已构成标准化、系列化。从表面而言,已构成玄色、通明、蓝色系列;从种类上讲具有Geomet360、Geomet320等差别品类。

      外洋无铬的另外一支流产物为溶剂型系统,产物多为复合涂层工艺,底层是锌基为主的防腐层,里漆为功用性附加后涂层能够为水性硅酸盐涂层,酚醛树脂,氟碳树脂等有机涂层,如德国德尔卡系列产品,英国美加力系列等,该涂液施工一样平常接纳喷涂工艺取浸甩工艺,由于系统为溶剂型系统[34,35]。以是产物较水基无铬涂液有如下特性[36]:

      1、涂液中不含取锌铝回响反映的火组分,以是涂液有效期较少,槽液保护相对简朴;

      2、涂液中有挥发性溶剂,以是车间及涂覆装备需做好防燃,防爆步伐,排放时仍需做需要的废液处置惩罚;

      3、溶剂性涂液收受接管相对难题,涂液利用率较低;

      4、涂层可实现较低温度固化,低落了能耗;

      5、需装备两组涂覆机供底涂、面涂用,涂覆装备投资较大。

      对美邦交美特系列产品、德国德尔卡系列产品和英国美加力系列产品三项无铬手艺停止对照(如表1.2)。交美特无铬涂料底涂、面涂均为水性涂料,且交美特手艺获得国际险些一切支流汽车厂家的承认,而德国无铬手艺系列和英国美加力系列底涂为水性涂料,但面涂仍为有机溶剂型涂料,只是仅被局部厂商承认。

    表1.2 交美特系列、无铬手艺系列、美国Magni系列三项无铬手艺对照

    

      2 无铬达克罗手艺海内的生长状态

      1997年美国正在中国申请了《无铬水可稀释涂液》(交美特)的专利,但因为前期市场的需求不是太为急迫,同时涂液自己本钱下,机能不太稳固的瑕疵,以是前期产物的运用不是太广,到现在也只是外洋汽车行业有批量运用,中国内地仍未有厂家批量运用该产物,涂液供应厂家重要为日本NDS公司,价钱一样平常正在200元/kg阁下[37,38]。上海达克罗涂复工业有限公司为知足汽车工业的需求,正在2001年从德国 D ken公司引进Delta-MKS无铬系列产品和手艺,产物有:KL100、 Delta-seal、 Delta-Seal GZ、 Delta C011、Delta C011 GZ、 Delta Protekt VH 301Gz等十余种涂料,己效劳于上海大众、广州本田、上海通用、福特、沃尔沃等汽车零件[39,40]。外洋的水性无铬达克罗涂液现在正在我国市场是以“囤积居奇”的立场,用下价钱去讨取下利润,它们正在我国的价钱均高于200元人民币/千克,云云下的价钱门槛,毫无疑问吓走了很多用户,从而极大减缓了水性无铬达克罗涂层正在我国的运用推行速度[41,42]。

      正在海内无铬达克罗的研讨只管因为起步较晚,又加上投入的职员和资金的限定,但无铬达克罗的研讨和运用取推行己与得了很大的生长。2004岁尾,北京永泰和金属防腐技术有限公司正在海内率先推出了我国尾个具有自力知识产权的有铬涂层的换代产物——BNC®水性无铬达克罗涂层,该产物的推出使北京永泰和金属防腐技术有限公司成为世界上为数不多的几个已构成产业化才能的,具有水性无铬锌铝涂层产物之一公司。BNC®水性无铬达克罗涂层的机能凌驾了外洋同类产品,到达了天下抢先程度,实现了我国正在金属防腐工程方面的全过程无污染排放,知足了外洋对我国出口金属产品防腐工艺的环保要求,为我国金属产品走向世界供应了需要的前提。正在2006年,该公司制订了国度行业标准《无铬锌铝涂层手艺前提》(JB/T 10619-2006)也已正式实行。BNC®无铬达克罗涂液的海内市场价仅120元人民币/千克,从而大大低落了无铬锌铝涂层的加工涂覆本钱,为我国大规模运用无铬锌铝涂层发明了前提。其手艺取性能指标如表1.3。

    表1.3 北京永泰和金属防腐技术有限公司的无铬达克罗目标

    
      材料[3,4]报导,长春凶大化学有限公司开辟了合适镁合金的无铬达克罗溶液涂料,处理了现有达克罗溶液涂料及其它涂料正在镁合金零件质料涂装上存在的附着力、耐盐雾、耐湿热、耐酸、耐碱性差的题目,并己得到国家专利。该手艺将有机硅和经由纳米疏散液处置惩罚过的纳米粉体疏散到多种树脂聚合交联的树脂中,对其停止改性,取锌粉和铝粉制成无铬、环保、涂膜薄、耐盐雾、耐酸、耐碱、抗打击、附着力强、耐候性好的镁合金无铬达克罗溶液涂料。镁合金无铬达克罗溶液涂料手艺不只连结了原有达克罗不发生废渣、废气、污水,无环境污染,较强的耐腐蚀性、耐热性、无氢脆性等特性中,越发凸起了其耐酸、碱侵蚀、耐盐雾、附着力强、涂层硬度高档特性。是一种水性环保、节能无铬系统。尤其是具有下防腐,低膜厚的机能,使镁合金零件得到适用代价。

      常州捷迈特表面工程技术有限公司,于2005岁尾胜利研制出具有自立产权的无铬达克罗涂料(又称交美特、GEOMET),交美特产物既连续了达克罗涂料的种种优胜机能,又不含有六价铬和三价铬,是现在为止为数不多的相符欧盟2项环保要求的水性涂料。该公司的无铬达克罗产物现在经由过程多少次实验和对工艺参数的调解,耐侵蚀盐雾实验到达750h以上,并顺遂经由过程了SGS国际认证。

      南京达克罗涂装技术有限公司接纳德国爱卡铝片、爱卡锌片等齐入口质料开辟研制出了无铬达克罗。

      哈尔滨工业大学的李宁等人发清楚明了烧结式金属粉末涂料及以其制备金属陶瓷防腐涂层的要领,并己申请国家专利[45]。它触及一种环保型烧结式金属粉末涂料和以该金属粉末涂料制备金属陶瓷防腐涂层的工艺。

      3 无铬达克罗手艺特性

      (l)防腐机理:无铬涂层的表面均呈亚光银灰色,光芒较有铬涂层略暗。都是一种将超细锌鳞片和铝鳞片叠合包裹正在特别粘结剂中的无机涂层,故防腐机理和有铬涂层相似:物理屏蔽珍爱、电化学保护感化和自修复感化[46]。

     1)物理屏蔽珍爱:层层叠加的片状金属粉经由过程烧结历程中天生的庞大氧化物而严密联合构成致密牢靠的防护层[47,48],从而能很好的起到断绝侵蚀介质的感化,涂层具有很好的防渗透性,吸水率低,能够有效地阻挠火、氧、SO2、Cl-等侵蚀介质对基体过早的腐蚀[49,50]。

      2)电化学保护感化:铁的电极电位为-0.44V,锌的为-0.7628V,铝的为-1.66V,如许涂层中的锌和铝可取基体铁构成原电池,他们将被优先侵蚀,再有,铝的电极电位较之锌的低,铝又可对锌的斲丧起到抑止感化[51]。别的,涂层的侵蚀电位约为-0.76V,且侵蚀电流很低,击穿电位约为-0.05V,被击穿的难度很大,其侵蚀电流密度约为0.17μA/cm,故涂层具有耐侵蚀的持久性异常强[52]。

      3)自修复感化:当涂层受损,锌、铝的氧化物背破坏的涂层部位挪动,修复涂层[53,54]。

      (2)情况效益:无铬达克罗涂层均以火做溶剂,不运用有机溶剂,不露有毒的金属(如镍、铅、钡和汞)和六价铬或三价铬,相符美国环保署、美国职业平安和康健行政部门的响应范例和天下各大汽车制造厂商的尺度要求[55,56]。

      (3)机能特性:无铬产物综合机能均很优秀,但无铬涂层的中性盐雾实验稍逊于有铬涂层[57,58]。

      (4)产物状况:从现在看,无铬锌铝涂层的本钱要比锌铬涂层下很多,因而其价钱很下,德国无铬涂液的德国产地价是40欧元/公斤、交美特涂液的日本产地价为1750日圆/公斤,由此预算它们正在我国的贩卖价都应正在250元人民币/公斤以上。

      4 存在题目及发展前景

      无铬达克罗现在借有一些不及达克罗的方面,好比耐腐蚀性等,并且价钱也对照贵[59]。因为大部分无铬手艺被外洋封闭,我们借处在络续探索和革新阶段[60,61]。因而,要想使无铬达克罗手艺越发完美,只要络续研讨和熟悉达克罗,将达克罗中的铬酸用其他的代替品庖代。无铬涂层是一种越发环保的外面处置惩罚系统,它的发展前景是不可估量的。我国如今正增强对电镀锌和热浸锌的革新,远几年内达克罗正在我国仍旧有生长空间。然则从环保方面讲,正在环球范围内用无铬达克罗替代达克罗的大方向是不会改动的[62]。