无铬达克罗涂液的设计原理

无铬达克罗涂液的设计原理

达克罗涂覆生产线在欧美和日本，是一种常见的表面涂装生产设备，达克罗涂覆生产工艺在这些国家早已得到广泛的应用。由于达克罗涂层实际上是一种锌铬涂层，而涂层中的的铬离子，尢其是其中的六价铬离子，对人体是非常有害的，在进入九十年代后，欧共体各大汽车制造商纷纷提出在对汽车的零件进行表面处理时，要减少甚至取消涂层中的六价铬离子，有关的草案也被提了出来。因此，国外一些与达克罗生产相关的企业，开始着手达克罗液无铬化的研究，寻找铬的替代品。
    达克罗液的无铬化，国外相关的企业研究已有一些年头了，由于铬盐是一种价廉易得且防腐效果显著的化合物，所以一时还难以找到各方面的性能都优于它的替代品。人们对此问题进行了深入的研究，有许多相关的文献资料论述了这一方面的问题。经过许多专家的共同努力，一些无铬达克罗液的产品已经开始面世，在日本，有V505和V872，在韩国，有NC-100和NC-400等产品推出。
    在日本市场上推出的无铬达克罗液直译为：无铬生态防锈膜V872，或称为无铬生态达克罗金属表面处理液V872，该产品在2001年12月获得日本专利，在其它国家的专利正在申请中。无铬生态达克罗金属表面处理液V872是选用特殊的金属锌鳞片和铝鳞片，配制到水溶液中分散而成的处理液。
  工件在处理液中经过浸泡和甩液处理后，进到固化炉中，在二百五十度左右加热固化，得以在工件表面形成无铬达克罗涂层。无铬生态达克罗金属表面处理液V872的防锈机理是：由该涂液所形成的涂层，是由多层锌鳞片和铝鳞片组成，在涂液中其它组元的共同作用下，对金属基体起到自我牺牲的保护作用。组元中的特殊防腐防锈剂对金属基体起到了纯化的作用，层层叠叠的鳞片金属层在金属基体上形成了障壁，使侵蚀物到达金属基体要经过更长的路线，消耗更多的时间，涂层因此获得了优异的防蚀防腐性能。
    无铬生态达克罗金属表面处理液V872的主要性能如下：
1），该涂液是水性金属表面处理液，不含金属铬
2），涂层无氢脆
3），盐雾试验，>1000小时（涂层厚二十微米，按JIS Z2371)
4）， 附着力，划格法，（100/100）无脱落
5），硬度，B
6），耐热性，三百五十度
    韩国企业推出的无铬达克罗产品，其主要成份为树脂和鳞片状金属粉，黑色，每吨售价在十万元左右。
国内也有部分企业推出了自已的无铬达克罗液产品，经试用，效果普遍没有达到原来的有铬达克罗液的水平，在这方面，还有不少工作要做。
    下面，根据作者的经验，就无铬达克罗液的组成，可考虑由以下几部分组成：
一、片状金属粉末
二、润湿剂
三、增稠剂
四、高沸点有机液
五、粘合剂
    其中金属粉末主要由鳞片状锌粉和铝粉组成，当然也可以使用其它的鳞片状金属粉末，如镍粉、不锈钢粉、铁合金粉等。增稠剂可以使用与有铬增稠剂液相同的物质，主要是采用羟乙基纤维素类的增稠剂。高沸点有机液可供选用的有许多种，如三丙三醇、聚丙二醇、二甘醇醚等等。其它组元视各人的爱好和经验定，大体上与原来的有铬达克罗液的组元相近，考虑到各组元间的相互作用及所要达到的涂液的最终性能目标，而对原配方进行适当的修改补充和调整。
    从市场反馈的信息看，目前无铬达克罗的价格还比较高，其性能与有铬达克罗尚有差距，这有待改进和提高。另外，目前企业无铬化的压力也不够大，所以对无铬达克罗液虽然感兴趣，但很少采用。根据市场发展的趋势，无铬化的流行于世是迟早的事，所以在这方面投入的资金和时间是一定会有回报的。