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产业白皮书小课堂 | 第7期:粉末涂料前处理工艺发展分析

   日期:2026-02-03 15:30:27     来源:网络整理    作者:本站编辑    评论:0    
产业白皮书小课堂 | 第7期:粉末涂料前处理工艺发展分析

导语

小编将不定期在公众号精选分享《2024粉末涂料涂装产业白皮书》核心内容,今天分享的主题是“粉末涂料前处理工艺发展分析”。

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粉末涂料涂装工艺是决定涂膜质量的关键因素,高品质的粉末涂料需要与高质量的涂装工艺相配合。高质高效的化学前处理工艺,是获得高附着力的基石。

粉末涂料前处理工艺现状分析

粉末涂料前处理是指在粉末涂料喷涂前对基材进行表面处理,目的是除去基材表面的油污增加基材表面糙度、或形成保护薄膜,为涂层提供一个洁净、合适的喷涂面,以提高粉末涂料在基材上的附着力,提高防腐性能,进而提高基材上涂膜的耐久性,延长其使用寿命。粉末涂料前处理工艺可以是单一的化学或物理处理方式,也可以两者兼有,常见的粉末涂料前处理工艺包括喷砂、脱脂、除锈和磷化或铝件氧化处理。

涂料前处理早期是由手工进行处理,利用钢刷、打磨机等简单工具进行除锈,使用自来水人工清洗除油污,虽然能满足部分前处理要求,但手工前处理繁杂且质量良莠不齐。机械设备逐渐代替手工操作进行前处理,利用喷丸技术处理基材表面的油污、祛除氧化层以及增加基材表面糙度,与手工处理工艺相比,喷丸处理工艺效果更加好且质量更加稳定。

随着技术发展,化学前处理工艺开始崭露头角,工业化引用化学前处理可追溯到第一次世界大战,并在表面处理行业中逐渐成为当下应用最广泛的涂装前处理工艺。化学前处理工艺通常使用脱脂剂清除基材表面油污,使用除锈剂清除基材表面氧化层和锈蚀,再通过磷化在基材表面形成磷化膜,化学前处理工艺比机械前处理工艺效率更高,更科学可靠。

为了提高喷涂前处理工艺效率,工艺流程也在不断地改进。喷涂前处理的传统方式为槽浸式,既按流程逐槽浸渍,后出现除油、除锈二合一工艺以及除油、除锈、钝化三合一工艺。目前多采用喷淋式前处理工艺,其特点为可实现自动化以提高处理效率,除油脱脂效果更好,保护膜均匀,处理效果更佳。针对不同行业、不同基材、不同涂层以及不同性能需求,粉末涂料前处理工艺的选择也不尽相同,不同材料及用途前处理工艺见下图。目前市场上前处理工艺做的较好的前五家企为:汉高,凯密特尔,帝业化学,帕卡濑精,浙江五源。

图:不同材料粉末涂料前处理工艺

粉末涂料前处理工艺未来趋势分析

随着环保政策日趋严格,节能减排不断推进,未来环保型前处理工艺将逐步取代传统的前处理工艺。传统前处理工艺含有铬酸(盐)以及磷酸盐,对环境不友好,废液即使经过处理,依旧难以符合排放标准,因此未来粉末涂料前处理工艺将采用无铬的硅烷处理液或纳米陶瓷处理技术。

硅烷处理液作为替代磷化液的环保型处理试剂,在防腐涂层金属前处理中的作用逐渐受到认可。硅烷处理液的主要成分是硅烷,硅烷水解后迅速吸附到金属表面,形成稳固的膜层,但硅烷处理会使基材产生一系列色度变化。纳米陶瓷化液通过游离的氢氟酸可以维持试剂稳定,但涂膜附着力以及耐腐蚀性也受到影响。因此将硅烷处理和纳米陶瓷处理技术相结合形成的复合涂膜,具有与磷化处理接近的性能,同时污染较少,作为环保型前处理工艺,将逐渐在市场中推广应用。

随着碳中和、碳达峰国策的推进,粉末涂料发展将朝着低温固化,原材料制造过程低碳化发展。

前处理企业代表

  1. 凯密特尔在粉末配套领域开发了两项新技术:

    第一、防安途技术(VIANT)—— 更智能的防腐蚀保护,它是一种在钢铁表面的无电流底漆应用技术,能够将前处理转化膜和底漆融合在一个涂层中。这种新技术操作简便,可对边缘和内表面提供可靠的防腐蚀保护。涂装工艺步骤不需要通电、特殊设备或恒定的涂装温度。不仅如此,防安途还可缩短工艺流程、节约资源并降低运行成本。

    第二、Gardobond® X 2020,一款为满足大型结构件等有脱脂和转化膜二合一需求的产品而开发的清洗二合一技术。该工艺可多金属共线,排布更为简单。无磷、无镍,废水处理简单。常温工艺,更加节约能源。介于铁系磷化于锌系磷化的性能可满足大多数市场需求。

  2. 汉高下一代金属前处理转化膜致力于可持续性和质量提升,应用于储能电池包-储能柜、光伏边框、建筑型材,BONDERITE M-NT系列:不含磷的转换涂层;提供出色的漆膜附着力和耐腐蚀性能;可替代锌系、铁系磷化;不含有毒或受管制的重金属;能源消耗更低,室温下即可成膜;垢渣比锌系磷化少90%;有效节约水用量;废水排放减少约40%。

  3. 帝业化学的第三代涂装前处理在线监控系统T-Series 。这是24小时全天实时在线监测工具,是实现涂装前处理工艺的参数自动在线分析,与药剂补加系统的自动化、无人化、智能化、数据化涂装前处理管控系统,有效提高产品良率,降低综合运营成本,提升涂装前处理管理水平。可实现所有参数的在线分析,监测结果误差±3%以内,安全可靠。同时帝业提供远程服务,将各类数据通过云端服务器传送手机、电脑、TV等终端,并在参数异常时及时通过终端实时预警,杜绝批量质量事故。并可与工厂既有MES、ERP系统进行连接,构建涂装前处理可视化、实时化、远程化的车间生产管理程序。

下期预告:粉末涂料喷涂设备技术发展分析

END

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