專利名稱：替代電鍍的涂裝方法
技術領域：
本發明涉及一種涂裝方法，特別涉及一種替代電鍍的涂裝方法。
背景技術：
電鍍是在電池被發明以后才出現的技術，英國科學家法拉弟1833年發現了電化學當量定律，奠基了電鍍工業化理論基礎。英國的G. ELKington & H. ELKingtond 1840年提出的氰化鍍銀工藝被認為電鍍工業的開始。通常電鍍方法分成三類1)裝飾性；2)防護性；3)功能性。前二種類型占電鍍行業80%左右，該鍍層通常根據技術要求是由多種鍍層組合而成，一般分為三層底層是銅，中間層鎳，面層為鉻，稱為銅/鎳/鉻多層鍍種。近幾年電鍍裝飾性貴金屬(如鍍金、銀)等和仿金鍍層應用更廣。主要鍍種有銅/錫合金、銅/ 鋅合金、銅/錫/鋅合金、錫/鎳合金等，構成工藝十分復雜。ABS塑料仿金鍍一般需要30 道工序才能完成。電鍍過程中能耗高，廢水中存在大量的貴重金屬，回收困難，有機絡合物 (廢水)處理困難，對環境帶來很大危害。據統計中國有10000家電鍍廠，年生產能力2. 5 3. 0億平方米，產值達100多億人民幣。每年排放大量的污染物，包括4億噸含重金屬鉻、鎳、銅、鋅、鎘等氰化物廢水，5萬噸固體廢物和3000萬立方米酸性氣體。雖然有70 80%電鍍廠建立了污染控制設施，但與清潔生產要求還有很大差距。實現電鍍清潔生產，達到廢水、廢氣零排放是人們所期盼的。為了用涂裝方法代替電鍍方法，表面工程技術人員已經發明許多新的方法，如CN 200610140828. 2提供的納米鏡面鍍層，CN200910110379. 0提供的一種納米噴鍍加工工藝， CN200910038606. 3提供的一種表面涂裝加工工藝，CN200710301440. 0提供的銀鏡納米噴鍍，CN201110037243. 9提供的一種鈉米鏡面噴鍍方法，CN201010112195. 0提供的鏡面納米
噴鍍方法。上述方法均建立在一種有機涂層底漆表面應用銀鏡反應還原置換一層光亮的金屬銀。上述專利技術中沒有解決有機涂層與金屬銀層(無機)及面漆上之間交聯(偶聯) 技術問題造成鍍層與有機涂層附著力不強，易剝離現象，以及銀鏡還原光亮鍍層十分容易變色，實現產業化十分困難，成品率低等問題。

發明內容
本發明的目的在于提供一種替代電鍍的涂裝方法，采用涂裝方法避免電鍍產生廢氣廢水給環境造成的污染，電鍍廢水中存在大量的貴重金屬回收困難，廢水中有機絡合物對環境有很大的危害；在金屬工件或非金屬工件的底漆上化學噴鍍100 300納米厚度的銅層、鎳層、銀層中任意一種光亮的金屬鍍層，反射率達到95 100%，在金屬鍍層上噴鍍抗變色劑和交聯劑，確保光亮的金屬鍍層亮度穩定不變色，使鍍層附著牢固。—種替代電鍍的涂裝方法，其特征在于采用如下步驟1)金屬工件涂裝前預處理采用磷化處理，鋯化處理，硅烷處理中的一種；
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2)噴涂底漆在預處理后工件表面噴涂一層底漆，底漆原料為環氧，聚氨脂，氟碳涂料中的一種，涂層厚度為15 25微米；3)噴涂預膜在烘干后底漆上噴涂一層預膜，預膜組份為氯化鈀0. 2 0. 5g/L，氯化亞錫8 Mg/L，鹽酸10 15g/L，氯化鈉180g/L的混合物，在溫度為30 40°C下噴涂 1分鐘后用電導率小于0. 1 μ s/cm的純水在常溫下清洗0. 5分鐘；4)化學噴鍍金屬鏡面鍍層在清洗后的底漆上采用雙組份噴槍化學噴鍍形成金屬鏡面鍍層；當化學噴鍍銅鏡面層時，雙組份噴槍噴出的一個組份Al為硫酸銅5g/L，酒石酸甲鈉45g/L，氫氧化鈉9g/L，氯化鎳lg/L的水溶液，另一個組份Bl為甲醛15g/L水溶液， 混合組份的PH值為12 13，在常溫下噴鍍0. 5 1. 0分鐘，Al組份與Bl組份的質量比為1 1.0 1 2.0;當化學噴鍍鎳鏡面鍍層時，雙組份噴槍噴出一個組份A2為硫酸鎳 20g/L和檸檬酸鈉10g/L的水溶液，另一個組份B2是次磷酸鈉30g/L水溶液，在溫度不超過 400C的條件下噴鍍0. 5 1. 0分鐘，混合組份的pH值為9 10，組份A2與組份B2的質量比為1 1.5;當化學噴鍍銀鏡面鍍層時，雙組份噴槍噴出的一個組份A3為硝酸銀3.0g/L 和氫氧化銨0. 5 1. Og/L的水溶液，另一個組份B3為甲醛1. 2g/L的水溶液，在常溫下噴鍍0. 5 1. 0分鐘，組份A3與組份B3的質量比為1:1;5)純水清洗采用電導率小于0. 1 μ s/cm的純水對金屬鏡面鍍層進行清洗，在常溫下清洗0. 5分鐘；6)噴鍍抗變色劑-交聯劑在清洗后的金屬鏡面鍍層上噴鍍抗變色劑1-苯基 5-巰基四氮唑0. 5g/L和交聯劑1，2——雙(三乙氧基硅基)乙烷硅烷混合物。pH值為5 6，在常溫下噴涂0. 5 1. 0分鐘；7)脫水干燥經過噴鍍抗變色劑+交聯劑后的工件置于恒濕控溫的循環熱風系統中，該系統中溫度為70 80°C，濕度彡50%。8)噴涂面漆采用金屬絡合彩色面漆噴涂，涂層厚度為15 25 μ m，烘干溫度為 100 150°C。雙組份噴漆槍在化學噴鍍時采用組份比例可調的雙組份噴槍噴鍍。同現有技術比較，本發明的突出優點是1)金屬工件在噴涂底漆前進行納米級硅烷化學轉化膜處理，確保底漆有足夠的附著力；幻底漆上化學噴鍍的金屬光亮鍍層，鍍層厚度為100 300納米，反射率達95 100% ；3)在化學噴涂的鍍層上噴涂一層金屬絡合彩色涂層，厚度為15 25微米，高度透明，硬度為3 4H ；4)含交聯劑有機涂層與金屬鍍層之間構成分子橋結構，將金屬鍍層與有機涂層以共價鍵方式偶聯在一起；5)本工藝過程能方便于配置廢水、廢氣凈化裝置，達到零排放的環保要求。
具體實施例方式實施例1:一種替代電鍍的涂裝方法，其特征在于采用如下步驟1)金屬工件涂裝前預處理采用磷化處理，鋯化處理，硅烷處理中的一種；2)噴涂底漆在預處理后工件表面噴涂一層底漆，底漆原料為環氧，聚氨脂，氟碳涂料中的一種，涂層厚度為15微米；3)噴涂預膜在烘干后底漆上噴涂一層預膜，預膜組份為氯化鈀0. 2g/L，氯化亞錫8g/L，鹽酸10g/L，氯化鈉180g/L的混合物，在溫度為40°C下涂覆1分鐘后用電導率小于0. 1 μ s/cm的純水在常溫下清洗0. 5分鐘；4)化學噴鍍金屬鏡面鍍層在清洗后的底漆上采用雙組份噴槍化學噴鍍形成金屬鏡面鍍層；當化學噴鍍銅鏡面層時，雙組份噴槍噴出的一個組份Al為硫酸銅5g/L，酒石酸甲鈉45g/L，氫氧化鈉9g/L，氯化鎳lg/L的水溶液，另一個組份Bl為甲醛15g/L水溶液， 混合組份的PH值為12，在常溫下噴鍍0.5分鐘，Al組份與Bl組份的質量比為1 1.0;當化學噴鍍鎳鏡面鍍層時，雙組份噴槍噴出一個組份A2為硫酸鎳20g/L和檸檬酸鈉10g/L的水溶液，另一個組份B2是次磷酸鈉30g/L水溶液，在溫度不超過40°C的條件下噴鍍1. 0分鐘，混合組份的PH值為9，組份A2與組份B2的質量比為1 1.5;當化學噴鍍銀鏡面鍍層時，雙組份噴槍噴出的一個組份A3為硝酸銀3. Og/L和氫氧化銨0. 5g/L的水溶液，另一個組份B3為甲醛1. 2g/L的水溶液，在常溫下噴鍍1. 0分鐘，組份A3與組份B3的質量比為 1:1;5)純水清洗采用電導率小于0. 1 μ s/cm的純水對金屬鏡面鍍層進行清洗，在常溫下清洗0. 5分鐘；6)噴鍍抗變色劑-交聯劑在清洗后的金屬鏡面鍍層上噴鍍抗變色劑1-苯基 5-巰基四氮唑0.5g/L和交聯劑1，2——雙(三乙氧基硅基)乙烷硅烷混合物。pH值為5， 在常溫下噴涂1. 0分鐘；7)脫水干燥經過噴鍍抗變色劑+交聯劑后的工件置于恒濕控溫的循環熱風系統中，該系統中溫度為80°C，濕度彡50%。8)噴涂面漆采用金屬絡合彩色面漆噴涂，涂層厚度為15 μ m，烘干溫度為150°C。 雙組份噴漆槍在化學噴鍍時采用組份比例可調的雙組份噴槍噴鍍。實施例2 一種替代電鍍的涂裝方法，其特征在于采用如下步驟1)金屬工件涂裝前預處理采用磷化處理，鋯化處理，硅烷處理中的一種；2)噴涂底漆在預處理后工件表面噴涂一層底漆，底漆原料為環氧，聚氨脂，氟碳涂料中的一種，涂層厚度為25微米；3)涂覆預膜在烘干后底漆上涂覆一層預膜，預膜組份為氯化鈀0. 5g/L，氯化亞錫Mg/L，鹽酸15g/L，氯化鈉180g/L的混合物，在溫度為30°C下涂覆1分鐘后用電導率小于0. 1 μ s/cm的純水在常溫下清洗0. 5分鐘；4)化學噴鍍金屬鏡面鍍層在清洗后的底漆上采用雙組份噴槍化學噴鍍形成金屬鏡面鍍層；當化學噴鍍銅鏡面層時，雙組份噴槍噴出的一個組份Al為硫酸銅5g/L，酒石酸甲鈉45g/L，氫氧化鈉9g/L，氯化鎳lg/L的水溶液，另一個組份Bl為甲醛15g/L水溶液， 混合組份的PH值為13，在常溫下噴鍍0.5分鐘，Al組份與Bl組份的質量比為1 2.0;當化學噴鍍鎳鏡面鍍層時，雙組份噴槍噴出一個組份A2為硫酸鎳20g/L和檸檬酸鈉10g/L的水溶液，另一個組份B2是次磷酸鈉30g/L水溶液，在溫度不超過40°C的條件下噴鍍0. 1分鐘，混合組份的PH值為10，組份A2與組份B2的質量比為1 1.5;當化學噴鍍銀鏡面鍍層時，雙組份噴槍噴出的一個組份A3為硝酸銀3. Og/L和氫氧化銨1. Og/L的水溶液，另一個組份B3為甲醛1. 2g/L的水溶液，在常溫下噴鍍0. 5分鐘，組份A3與組份B3的質量比為 1:1;5)純水清洗采用電導率小于0. 1 μ s/cm的純水對金屬鏡面鍍層進行清洗，在常溫下清洗0. 5分鐘；6)噴鍍抗變色劑-交聯劑在清洗后的金屬鏡面鍍層上噴鍍抗變色劑1-苯基 5-巰基四氮唑0.5g/L和交聯劑1，2——雙(三乙氧基硅基)乙烷硅烷混合物。pH值為6， 在常溫下噴涂0. 5分鐘；7)脫水干燥經過噴鍍抗變色劑+交聯劑后的工件置于恒濕控溫的循環熱風系統中，該系統中溫度為70°C，濕度彡50%。8)噴涂面漆采用金屬絡合彩色面漆噴涂，涂層厚度為25 μ m，烘干溫度為100°C。 雙組份噴漆槍在化學噴鍍時采用組份比例可調的雙組份噴槍噴鍍。實施例3 一種替代電鍍的涂裝方法，其特征在于采用如下步驟1)金屬工件涂裝前預處理采用磷化處理，鋯化處理，硅烷處理中的一種；2)噴涂底漆在預處理后工件表面噴涂一層底漆，底漆原料為環氧，聚氨脂，氟碳涂料中的一種，涂層厚度為20微米；3)涂覆預膜在烘干后底漆上涂覆一層預膜，預膜組份為氯化鈀0. 3g/L，氯化亞錫16g/L，鹽酸13g/L，氯化鈉180g/L的混合物，在溫度為35°C下涂覆1分鐘后用電導率小于0. 1 μ s/cm的純水在常溫下清洗0. 5分鐘；4)化學噴鍍金屬鏡面鍍層在清洗后的底漆上采用雙組份噴槍化學噴鍍形成金屬鏡面鍍層；當化學噴鍍銅鏡面層時，雙組份噴槍噴出的一個組份Al為硫酸銅5g/L，酒石酸甲鈉45g/L，氫氧化鈉9g/L，氯化鎳lg/L的水溶液，另一個組份Bl為甲醛15g/L水溶液， 混合組份的PH值為12，在常溫下噴鍍0.8分鐘，Al組份與Bl組份的質量比為1 1.5;當化學噴鍍鎳鏡面鍍層時，雙組份噴槍噴出一個組份A2為硫酸鎳20g/L和檸檬酸鈉10g/L的水溶液，另一個組份B2是次磷酸鈉30g/L水溶液，在溫度不超過40°C的條件下噴鍍0. 5分鐘，混合組份的PH值為10，組份A2與組份B2的質量比為1 1.5;當化學噴鍍銀鏡面鍍層時，雙組份噴槍噴出的一個組份A3為硝酸銀3. Og/L和氫氧化銨0. 8g/L的水溶液，另一個組份B3為甲醛1. 2g/L的水溶液，在常溫下噴鍍0. 8分鐘，組份A3與組份B3的質量比為 1:1;5)純水清洗采用電導率小于0. 1 μ s/cm的純水對金屬鏡面鍍層進行清洗，在常溫下清洗0. 5分鐘；6)噴鍍抗變色劑-交聯劑在清洗后的金屬鏡面鍍層上噴鍍抗變色劑1-苯基 5-巰基四氮唑0.5g/L和交聯劑1，2——雙(三乙氧基硅基)乙烷硅烷混合物。pH值為6， 在常溫下噴涂0. 8分鐘；7)脫水干燥經過噴鍍抗變色劑+交聯劑后的工件置于恒濕控溫的循環熱風系統中，該系統中溫度為75°C，濕度彡50%。8)噴涂面漆采用金屬絡合彩色面漆噴涂，涂層厚度為20 μ m，烘干溫度為130°C。 雙組份噴漆槍在化學噴鍍時采用組份比例可調的雙組份噴槍噴鍍。
權利要求
1.一種替代電鍍的涂裝方法，其特征在于采用如下步驟1)金屬工件涂裝前預處理采用磷化處理，鋯化處理，硅烷處理中的一種；2)噴涂底漆在預處理后工件表面噴涂一層底漆，底漆原料為環氧，聚氨脂，氟碳涂料中的一種，涂層厚度為15 25微米；3)噴涂預膜在烘干后底漆上噴涂一層預膜，預膜組份為氯化鈀0.2 0. 5g/L，氯化亞錫8 Mg/L，鹽酸10 15g/L，氯化鈉180g/L的混合物，在溫度為30 40°C下涂覆0. 5 1. 0分鐘后用電導率小于0. 1 μ s/cm的純水在常溫下清洗0. 5分鐘；4)化學噴鍍金屬鏡面鍍層在清洗后的底漆上采用雙組份噴槍化學噴鍍形成金屬鏡面鍍層；當化學噴鍍銅鏡面層時，雙組份噴槍噴出的一個組份Al為硫酸銅5g/L，酒石酸甲鈉45g/L，氫氧化鈉9g/L，氯化鎳lg/L的水溶液，另一個組份Bl為甲醛15g/L水溶液，混合組份的PH值為12 13，在常溫下噴鍍0. 5 1. 0分鐘，Al組份與Bl組份的質量比為 1 1.0 1 2.0;當化學噴鍍鎳鏡面鍍層時，雙組份噴槍噴出一個組份A2為硫酸鎳20g/ L和檸檬酸鈉10g/L的水溶液，另一個組份B2是次磷酸鈉30g/L水溶液，在溫度不超過40°C 的條件下噴鍍0. 5 1. 0分鐘，混合組份的pH值為9 10，組份A2與組份B2的質量比為1 1.5;當化學噴鍍銀鏡面鍍層時，雙組份噴槍噴出的一個組份A3為硝酸銀3. Og/L和氫氧化銨0. 5 1. Og/L的水溶液，另一個組份B3為甲醛1. 2g/L的水溶液，在常溫下噴鍍 0. 5 1. 0分鐘，組份A3與組份B3的質量比為1:1;5)純水清洗采用電導率小于0.1 μ s/cm的純水對金屬鏡面鍍層進行清洗，在常溫下清洗0. 5分鐘；6)噴涂抗變色劑-交聯劑在清洗后的金屬鏡面鍍層上噴鍍抗變色劑1-苯基5-巰基四氮唑0.5g/L和交聯劑1，2——雙(三乙氧基硅基)乙烷硅烷混合物，pH值為5 6，在常溫下噴涂0.5 1.0分鐘；7)脫水干燥經過噴鍍抗變色劑+交聯劑后的工件置于恒濕控溫的循環熱風系統中， 該系統中溫度為70 80°C，濕度彡50% ；8)噴涂面漆采用金屬絡合彩色面漆噴涂，涂層厚度為15 25μ m,烘干溫度為100 150°C。
2.根據權利要求1所述的涂裝方法，其特征在于雙組份噴漆槍在化學噴鍍時采用組份比例可調的雙組份噴槍噴鍍。
全文摘要
一種替代電鍍的涂裝方法，金屬工件涂裝前預處理，噴涂底漆，涂覆預膜，化學噴鍍金屬鏡面鍍層，純水清洗，噴鍍抗變色劑-交聯劑，脫水干燥，噴涂面漆，化學噴鍍采用雙組份噴槍噴鍍。本發明的優點是1)金屬工件在噴涂底漆前進行納米級硅烷化學轉化膜處理，確保底漆以共價鍵結構提高基體附著力；2)底漆上化學噴鍍的金屬光亮鍍層，反射率達95～100％；3)在化學噴涂的鍍層上噴涂一層金屬絡合彩色涂層，高度透明，硬度為3～4H；4)含交聯劑有機涂層與金屬鍍層之間構成分子橋結構，將金屬鍍層與有機涂層以共價鍵方式偶聯在一起；5)本工藝過程能方便于配置廢水、廢氣凈化裝置，達到零排放的環保要求。
文檔編號B05D5/00GK102337540SQ201110361359
公開日2012年2月1日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者托馬斯·尤爾, 王一建, 賈偉, 鄭建賓, 駱劍 申請人:杭州五源科技實業有限公司, 杭州海源表面工程有限公司, 美國開源節能工程集團公司