正确选择电镀后处理封闭漆 – 水性漆在五金,电镀上的应用之三

电镀后处理是电镀过程中非常重要但又容易被忽视的一个步骤。后处理过程中最重要的一步又是对镀层的保护。最常见的镀层保护是采用钝化的方法,即采用具有强氧化性的重金属盐,通过化学反应,在镀层表面生成一个金属盐的保护层。虽然这种钝化技术已在电镀行业有多年的应用,但其在性能和应用方面的不足也是非常明显的。

首先,用于钝化的试剂大多为强氧化性的重金属酸,如铬酸等。众所周知,这类金属对环境和人体健康都具有很大的破坏性。特别是多年来使用最有效的六价铬,引起致癌性,近年来已被欧盟等国际组织严厉禁止。虽然代替六价铬的钝化技术在不断的涌现,但其钝化效果尚未达到理想的水平。这些技术都在一定程度上需要对材料的防腐性能进行进一步的补充。

另外,在实际应用中,钝化工艺是在电镀最后的阶段,经常通过人工操作完成的。国内很多电镀厂没有将此部分进行自动化管理,钝化工艺要求经常不能被严格遵守。这种情况经常导致钝化层形成不足,在镀件表面分布不均匀,一方面导致钝化层不能达到延长镀件耐腐蚀寿命的目的,另一方面是镀件表面产生斑迹,影响镀件的外观。据初步统计,国内50%以上钝化的镀件都存在这类问题。

为解决钝化工艺所带来的以上问题,许多电镀厂家都在电镀后处理中采用封闭涂料。一方面可以减少或取消镀件对钝化工艺的要求,延长耐腐蚀时间,另一方面可以彻底消除镀件表面斑迹,增进镀件的外观。

目前,用于电镀封闭漆的技术有多种,但鱼目混杂,选择时应注意考虑性能及应用方面的多种因素。其中包括:

  1. 工艺条件的实用性:封闭漆必须能够有较宽的干燥温度,即能室温,又能在高温烘烤条件下干燥。市场有些封闭剂采用的是传统烤漆的概念和配方,如醇酸,环氧醇酸等等,必须在较长的高温烘烤条件下,如150度,15分钟以上才能有效。由于许多国内民营电镀厂不具备烘烤条件,所以这类封闭漆并不适用。
  2. 产品的稳定性:由于钝化和封闭并不会在所有镀件上使用,一般封闭漆都会在场内有一定的储存时间。在储存的过程中,封闭漆的化学及物理性能应该保持稳定。市场上的一些含有机硅的体系则存在这个问题。通常,树脂中引入有机硅体系是利用有机硅官能团与金属表面极性集团的反应,增加与金属的附着力。这些树脂在2,3周内会稳定存在,但在长时间内,这些有机硅基团会与涂料中或空气中的水发生反应,从而使官能团失效。因此,选用类似体系时,必须要做稳定性试验。
  3. 防腐性:最常见的防腐性测试是盐雾试验。质量好的封闭漆应含有特殊化学基团,一方面保证与金属底材的附着力,一方面增加涂层的防水性。这类封闭漆应能够保证无钝化的镀件具有300小时以上的防腐能力。
  4. 有机挥发物含量(VOC):环保是政府对电镀行业的基本要求之一,随着国际大趋势的发展,这方面的要求将是越来越严格。选择封闭漆时应该考虑其有机挥发物含量。首先应尽可能选择水性封闭漆,另外考虑水性漆中成膜助剂的含量。无成膜助剂或VOC为零的体系是完全可以在市场上找得到的。
  5. 重工性能:  镀件对重工的要求也是选择封闭漆的另一重要因素。许多市场上的封闭体系,比如烤漆体系及硅酸盐体系,由于其在成膜过程中产生不可逆的化学反应,使得漆膜不具有重工性。

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