1、镀锌高速护栏板
2、镀锌高速护栏板镀锌小样
3、处理之后的表面效果
4、浸塑的结合力——百格试验和剥离试验
高速公路护栏新型涂装前处理工艺的应用
——杭州五源科技实业有限公司 刘勇利13396570785
摘要：镀锌+浸（喷）塑双涂层防护体系应用最为广泛，防护效果最显著，最耐久的高速公路护栏防护方法。本文主要介绍了在防护体系中的一种涂塑新型涂装前处理工艺，该工艺工序简单、生产效率高、提供更好的防护作用和涂层结合力、处理成本较低。
关键词：护栏 双涂层防护体系 镀锌层新型前处理 喷塑 浸塑
1、 引言
镀锌涂塑工艺作为双涂层防护体系，非常适合外观装饰性要求一般、防护性能要求较高的产品，特别是高速公路、高速铁路、油管气管管路等的安全保障设施，如护栏、隔栏栅等。镀锌涂塑工艺是国家标准GB/T18226-2000 《高速公路交通工程钢构件防腐技术条件》中规定的四种防护体系：镀锌、镀铝、镀锌（铝）后喷塑、镀锌（铝）后浸塑中的一种，而在生产和应用实践中，镀锌+浸（喷）塑双涂层防护体系应用最为广泛，防护效果最显著，是最耐久的防护方法。特别是在污染较严重的酸雨地区，其耐蚀效果更为突出。
在锌涂层上进行涂装，涂层的存在可以提供附加的保护，同时也提高其外观的装饰性。这种在热浸锌表面进行的涂装的形成的保护层，通常被称为双涂层体系。双涂层体系与单独的镀锌或涂层相比，其寿命要长得多，西方国家对双涂层体系的保护作用存在一个普遍认可的结果：即“双涂层体系持续的寿命是单独镀锌和单独涂装保护寿命之和的1.5至2.5倍”；此工艺，在国外除应用与高速公路护栏、隔栏栅外，并大量应用于钢结构房屋的顶棚、支架等，道路交通的标识、路灯等，石油化工管道、水利电力设施、汽车部件等。这种双涂层体系可以维持构件外观的完整性达二十年以上。
2.双涂层保护体系
双涂层防护体系的的防护，主要基于二个方面的作用:
2.1阴极保护
阴极保护，又叫作牺牲保护，是基于作为阳极的金属更容易失去电子而消耗，因而阴极得到保护。当锌和铁联接在一起时则组成一个原电池，此时锌作为阳极而不断被消耗，而铁作为阴极得到保护。通过这种阴极保护，作为阳极的镀锌层可以为小面积损伤（擦伤、穿孔、边缘刮伤等）的铁构件提供保护。锌层提供的阴极保护，直到锌层完全消耗为止，因此锌层的厚度决定其使用年限。此外锌层本身与基体的结合强度高,可耐较大的摩擦和冲击；锌层与基体紧密结合，也提供了屏蔽保护。
2.2屏蔽保护
屏蔽保护是通过使钢铁与自然环境和潜在的电解液隔离而得到保护。涂层作为屏蔽将金属表面与外界环境隔开,阻止腐蚀介质(如水、盐雾、腐蚀性气体等)对金属的作用，同时也可阻碍金属与金属之间的电流腐蚀。越厚越紧密的隔离层，保护作用越明显。屏蔽作用主要是与涂层的透气性和渗水性有关，因此采用恰当的涂层是必要的。没有阴极保护，屏蔽系统只能持续到涂层脱落之前，二方面协同作用，统一成一个整体，为镀锌构件提供全面的防腐保证。镀锌层通过阴极保护和屏蔽保护作用来保护基体金属。涂层紧接着给镀锌层提供屏蔽保护，涂层的存在降低了锌层的腐蚀率，大大延长了镀锌构件的使用寿命。一旦涂层受侵蚀破坏，锌层可以继续提供阴极保护和屏蔽保护。
3、双涂层保护工艺（以高速护栏为例）
在整个高速护栏产品的双涂层保护生产工艺过程中，包括（成型→镀锌→镀锌层前处理→浸（喷）塑→包装）五个主要环节中最容易疏忽的就是镀锌层前处理。镀锌后若不进行表面处理，或简单的酸洗，或者处理不到位，就不能保证浸（喷）塑的质量，最容易出现掉塑掉皮，结合力不好的问题，因此在涂塑前必须进行前处理，而这一重要工序往往被忽视。
3.1优秀的涂塑新型涂装前处理工艺应具有以下几个特点：
（1）工艺工序简单，生产效率高
由于生产量大，工件笨重，简单的工序能保证生产实施方便；
（2） 提供更好的防护作用和涂层结合力
在整个防护体系中镀锌层通过阳极保护和屏蔽保护作用来保护基体金属。涂层紧接着给镀锌层提供屏蔽保护，那么涂装前处理则提供了一个“夹心薄层”，既能封闭镀锌层空隙，提供部分绝缘，延长镀锌层的保护作用，又能使涂层牢牢的粘覆在镀锌层表面，提供良好的涂层结合力，一旦涂层的某个位置破坏，涂层和镀锌层结合力将锁定这个位置，延缓和阻止扩蚀开来。
（3）处理成本低；
涂装前处理工艺是高速公路护栏等产品的双涂层防护体系生产中的重要环节，优秀前处理工艺能使双=防护体系防护效果更显著，更耐久。否则起到相反的效果。本公司开发的新型涂装前处理工效果显著，投入市场以来，受到客户的赞誉。
4、 浸（喷）塑新型锌层前处理工艺
锌层涂装前处理工艺过程，主要包含以下几点：首先去除镀锌工件表面的少量油污、白色锈蚀、钝化层；洁净活化锌层，并在镀锌层上形成提高涂层与镀锌层的结合力和防护性的转化膜。
4.1镀锌层浸（喷）塑新型涂装前处理工艺的相关特性：工序简单，共四道工序；工艺时间短，生产效率高：附着力优异，质量稳定。
4.2工艺流程：清洗活化→水洗→转化膜处理→水洗→转下道工序
4.3配套药剂介绍祥见下表
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序号
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工序
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配套药剂
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性状
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药剂功效及管理
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1
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清洗活化
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清洗剂PST-6
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无色或黄色液体
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清除表面油污、锈蚀、灰尘等表面处理水膜连续，监控槽液用0.5～5.0精密PH试纸调整至PH值1.5～2.2左右。
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2
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转化膜处理
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处理剂
PZ-9
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黄褐色液体
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能快速在锌的表面转化成一层金黄色膜，该转化膜能为锌层与涂层提供优秀的附着力，监控槽液可以根据锌层上成膜颜色的变化来判断槽液浓度，也可用0.5～5.0精密试纸来检测调整至PH值1.2～2.0左右。
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4.4具体的工艺方案见下表
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工序
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工艺过程
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工艺条件
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备注
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1
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表面预处理
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重油污件进行预处理
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2
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装挂
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排水排气顺畅
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3
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酸洗活化
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使用药剂：PST-6
时 间：10～90秒
PH值 ：1.5～ 2.2
温 度：常 温
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清除表面油污、锈蚀、灰尘
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4
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水洗
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工业自来水溢流
PH值：5～7
温度：常温
时间：1～2分钟
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保持溢流，PH值低于5后需要更换清洗水
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5
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转化膜处理
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使用药剂：PZ－9
PH值：1.2～2.0
温 度：常温
时 间：10～30秒
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锌层表面亮度高工件的时间处理略长，形成金黃色膜
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6
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水洗
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PH值：5～7
温度：常温
时间：1分钟
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保持溢流，PH值低于5后需要更换清洗水
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7
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滴水干燥
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滴水干燥，转到下工序
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该工艺在镀层上形成金黄色膜，浸（喷）塑层的附着力优异
经过以上工艺处理后，锌层形成金黄色膜，浸（喷）塑层的附着力测试表现要比市场同类产品优异，优于国家标准，同时处理质量的稳定性高。同时处理速度快消耗少，使用成本低。
以下是处理效果和浸塑后效果祥见如下：
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1、镀锌高速护栏板
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2、镀锌高速护栏板镀锌小样
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3、处理之后的表面效果
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4、浸塑的结合力——百格试验和剥离试验
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5、 浸塑剥离试验测试方法
为检测浸塑层与镀锌层的结合力，一般需进行浸塑层剥离试验，试验方法如下：
浸塑层的附着性剥离试验：在足够大试样上，用锋利的刀片在浸塑层上用力划两条距离3mm长25mm的平行线，然后与上述两条平行线的一端与之成直角再划一条刻痕，从此端剥离平行线之间的浸塑层。对于聚氯乙烯、聚乙烯涂塑层经剥离试验后，浸塑层无断裂，无剥离，则认为浸塑附着力良好。
6、 展望
基于该镀锌浸（喷）塑工艺的工工序简单、生产效率高、处理成本低、浸塑层的附着力好等优点，我们对其的市场前景充满了信心，也希望能在更多的客户推广应用。
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