专利名称：一种提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法
技术领域：
本发明涉及表面处理领域，尤其涉及一种提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法。
背景技术：
达克罗(DACROMETR)，又称锌铬膜、达克锈、达克曼等，在我国的标准名称为"锌铬 涂层"(Zinc/Chromate Coatings)，其定义为"将水基锌铬涂料浸涂、刷涂或喷涂于钢铁 零件或构件表面，经烘烤形成的以鳞片状锌和锌的铬酸盐为主要成份的无机防腐蚀涂层"。 达克罗技术是由美国人发明的，是一种类似电镀锌的金属涂层处理技术，是用含有锌片、铝 片、铬酸酐、乙二醇等成分的糊状处理液涂覆金属基体，经高温烘烤后，在金属基体表面形 成一层有极佳的耐蚀性的非装饰涂膜，该技术杜绝了电镀过程中产生的废渣、污水、废气的 排放污染问题，是替代电镀锌、热镀锌等进行表面防腐的涂装新技术。达克罗涂层具有优良 的性能，如极强的抗腐蚀性，比电镀锌提高7 10倍；无氧脆，特别适用于高强度受力件，如 用于地铁工程的高强度螺栓；高耐热性，耐热温度30(TC。此外，还具有高渗透性.高附着 性、高减摩性、高耐气候性、高耐化学品稳定性及无环境污染等优点。通常的达克罗涂覆处 理过程大致为脱脂除油、抛丸去锈、涂达克罗液、固化、冷却、后处理等。
达克罗涂层技术广泛应用在电力、建筑、海洋工程、家用电器、铁路、桥梁、隧道、军 事工业及粉末冶金行业领域，以代替传统的镀锌、镀镉等镀覆层。但该涂层主要的缺点是， 由于达克罗涂层是一个高温烧结层，它的表面硬度和抗划伤能力比其他传统涂装方法得到 的涂层略差，涂覆后的金属构件表面涂层较软、硬度不高，往往是金属构件经过长途运输 后，常出现金属构件表面因涂层划伤而发生点蚀的现象，这在一定程度上影响了达克罗涂 层技术的推广应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法，以在金属构
件表面上形成一层均匀且具有良好的耐磨、耐腐蚀性能的达克罗涂层。 为达到上述发明目的，本发明提出以下的技术方案 —种提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法，其特征在于，包含以下步骤 预处理采用碱性溶液对带有油脂的金属构件表面进行脱脂处理，再水洗； 除锈采用机械抛丸的方式对金属构件表面进行除锈处理； 涂覆采用浸渍_甩干的方式在金属构件表面形成达克罗涂层； 预热将涂覆有达克罗涂层的金属构件首先预热至60 150°C，并保温8 40分
钟；烧结将预热后的金属构件在220 36(TC下烧结10 25分钟； 冷却将金属构件冷却至室温； 再涂覆在生成的达克罗涂层表面上再涂覆一层高硬度涂料。
上述提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法中，还包括在冷却步骤之后重复涂 覆、预热、烧结、冷却步骤。 上述提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法中，所述预处理步骤中的碱性溶液 中含有10 15g/L的Na0H、20 25g/L的Na2C03、50 60g/L的Na2P04(以Na2P04 H20 计)、5 7g/L的Na2Si03，脱脂处理的温度为60 80°C 。 上述提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法中，所述涂覆步骤中所述达克罗涂 液的温度为20士2t:，所述金属构件在所述达克罗涂液中的浸渍时间为2-3分钟，甩干采用 的方式为离心分离，其离心转速为260±20r/min。 上述提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法中，涂覆达克罗涂层时，涂液温度 在20士2。C，浸渍时间2-3分钟，甩干时的离心转速为260±20r/min。 上述提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法中，所述预热步骤中的预热温度为 80 IO(TC，并保温10 15分钟。 上述提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法中，所述烧结步骤中金属构件在温 度为280 31(TC下烧结15 18分钟。 上述提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法中，所述高硬度涂料是环氧丙烯酸 树脂涂料、改性硅树脂涂料或聚氨酯涂料。 上述提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法中，所述再涂覆的高硬度涂料涂层 厚度为20 60iim。 从以上技术方案可以看出，本发明所提供的提高金属构件表面达克罗涂层性能的 方法，可在金属构件表面形成一层均匀且具有良好的耐磨、耐腐蚀性能的优良达克罗涂层， 显著提高涂层的硬度，且避免了涂层厚度不均匀，在弯折、边角等结构复杂部分发生漏喷涂 的现象。
具体实施方式
实施例1 取金属构件依次进行如下处理 (1)脱脂采用含有10 15g/L的NaOH、20 25g/L的Na2C03、50 60g/L的 Na2P04、5 7g/L的Na2Si03的脱脂液，在温度8(TC下，对金属构件进行脱脂处理，直到其表 面的油脂被清除干净； (2)水洗脱脂后的金属构件先用自来水清洗2min，再用去离子水洗直到其表面 不挂水珠； (3)除锈采用直径为0. 2mm钢丸对水洗后的金属构件进行除锈处理； (4)涂覆将预先配置好的黏度为(40士2)s、密度为1. 35 1. 40g/cm、 pH值为
4.5 5.2、CrS+含量^23g/L的达克罗涂液，用浸渍-甩干的方式在金属构件表面涂覆一层
达克罗涂层；涂液温度控制在(20士2)t:，浸渍时间2min，甩干时的离心转速为260士20r/
min，并取出甩去多余涂液； (5)预热将涂覆有达克罗涂层的金属构件置于8(TC下的烧结炉中预热，并保持 该温度15min ; (6)烧结预热后，烧结炉温度上升至28(TC，并保持该温度18min ;
(7)冷却烧结后，以空气冷却方式将金属构件冷却至室温；
(8)重复进行步骤(4) (7) —次； (9)再涂覆在金属构件已形成的达克罗涂层表面上再涂覆一层厚度为20 60iim的环氧丙烯酸树脂。 经检测，上述达克罗涂层的涂层质量涂层均匀致密，涂层与基体结合牢固，涂层 总厚度为40 55 ii m，具有优异的耐蚀性，表面硬度为4. 7H(铅笔硬度法)，耐划伤性明显 提高。 实施例2 参照实施例1的方法进行达克罗处理；其中，步骤(5)的预热条件为温度150°C， 保温30min，步骤(6)的烧结条件为温度300°C ，保温25min。
与实施例1所不同的是本实施例不进行步骤(8)处理。 经检测，上述达克罗涂层的涂层质量涂层均匀致密，涂层与基体结合牢固，涂层 总厚度为30 45 ii m，具有优异的耐蚀性，表面硬度为4. 5H(铅笔硬度法)，耐划伤性明显 提高。 实施例3 参照实施例1的方法进行达克罗处理；其中，步骤(5)的预热条件为温度IO(TC， 保温8min，步骤(6)的烧结条件为温度310°C，保温15min。 与实施例1所不同的是本实施例步骤(9)中再涂覆所使用的是改性硅树脂。
经检测，上述达克罗涂层的涂层质量涂层均匀致密，涂层与基体结合牢固，涂层 总厚度为40 50 ii m，具有优异的耐蚀性，表面硬度为4. 2H(铅笔硬度法)，耐划伤性明显 提高。 实施例4 参照实施例1的方法进行达克罗处理；其中，步骤(5)的预热条件为温度60°C ，保 温40min，步骤(6)的烧结条件为温度360°C，保温10min。 与实施例1所不同的是本实施例不进行步骤(8)处理，以及步骤(9)中再涂覆所 使用的是改性硅树脂。 经检测，上述达克罗涂层的涂层质量涂层均匀致密，涂层与基体结合牢固，涂层 总厚度为30 45 P m具有优异的耐蚀性，表面硬度为4. 2H(铅笔硬度法)，耐划伤性明显提高。 对比例 参照实施例1的方法进行达克罗处理。 与实施例1所不同的是本实施例不进行步骤(9)处理。 经检测涂层质量涂层均匀致密，涂层与基体结合牢固，涂层总厚度为10 13ym 具有优异的耐蚀性，但表面硬度为1. 3H(铅笔硬度法)，耐划伤性不好。 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
一种提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法，其特征在于，包含以下步骤预处理采用碱性溶液对带有油脂的金属构件表面进行脱脂处理，再水洗；除锈采用机械抛丸的方式对金属构件表面进行除锈处理；涂覆采用浸渍-甩干的方式在金属构件表面形成达克罗涂层；预热将涂覆有达克罗涂层的金属构件首先预热至60～150℃，并保温8～40分钟；烧结将预热后的金属构件在220～360℃下烧结10～25分钟；冷却将金属构件冷却至室温；再涂覆在形成的达克罗涂层表面上再涂覆高硬度涂料层。
2. 根据权利要求1所述的提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法，其特征在于，还 包括在冷却步骤之后重复涂覆、预热、烧结、冷却步骤。
3. 根据权利要求1或2所述的提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法，其特征在于， 所述预处理步骤中的碱性溶液中含有10 15g/L的Na0H、20 25g/L的Na2C03、50 60g/ L的Na2P04、5 7g/L的Na2Si03，脱脂处理温度为60 80°C 。
4. 根据权利要求1或2所述的提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法，其特征在 于，所述涂覆步骤中形成达克罗涂层时，所用的达克罗涂液的黏度为40士2s，密度1. 35 1. 40g/cm， pH值4. 5 5. 2， Cr6+含量> 23g/L。
5. 根据权利要求4所述的提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法，其特征在于，所 述达克罗涂液的温度为20士2t:，所述金属构件在所述达克罗涂液中的浸渍时间为2-3分 钟，甩干采用的方式为离心分离，其离心转速为260士20r/min。
6. 根据权利要求1或2所述的提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法，其特征在于， 所述预热步骤中的预热温度为80 IO(TC，并保温10 15min。
7. 根据权利要求1或2所述的提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法，其特征在于， 所述烧结步骤中金属构件在温度为280 31(TC下烧结15 18分钟。
8. 根据权利要求1或2所述的提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法，其特征在于， 所述高硬度涂料是环氧丙烯酸树脂涂料、改性硅树脂涂料或聚氨酯涂料。
9. 根据权利要求1或2所述的提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法，其特征在于， 所述再涂覆的高硬度涂料层厚度为20 60 ii m。
全文摘要
本发明涉及一种提高金属构件表面达克罗涂层性能的方法，包括预处理用碱性溶液对带有油脂的金属构件表面进行脱脂处理，再水洗；除锈机械抛丸方式对构件表面进行除锈处理；涂覆浸渍-甩干的方式在构件表面涂覆达克罗涂层；预热将涂覆有达克罗涂层的构件预热至60～150℃，并保温；烧结将预热后的构件在220～360℃下烧结10～25分钟；冷却烧结后，构件冷却至室温；再涂覆构件冷却后在形成的达克罗涂层表面上再涂覆高硬度涂料层，即可。采用该方法，可在金属构件表面形成一层均匀且具有良好的耐磨、耐腐蚀性能的优良达克罗涂层，显著提高涂层的硬度，避免了涂层厚度不均匀，在弯折、边角等结构复杂部分发生漏喷涂的现象。
文档编号B05D3/02GK101773901SQ20091018876
公开日2010年7月14日 申请日期2009年12月9日 优先权日2009年12月9日
发明者周明杰, 许勇 申请人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司