涂塑钢管怎样进行预化学处理

涂塑钢管怎样进行预化学处理？涂塑钢管管材涂漆前的表面化学处理一般包括脱脂，除锈，磷化，钝化和综合处理。在化学处理工艺的主要工序之间增加中和、水洗、脱水、干燥等辅助工序，形成完整的涂装前处理工艺。另外，废酸等污染物的排放会对环境造成污染，因此需要相应的环境保护设施。化学性脱脂是指用碱液、洗涤液或脱脂溶剂对油污进行皂化、乳化或溶解脱除。
普通洗涤剂有：含水洗涤剂、碱性洗涤剂、溶剂汽油、航空汽油、煤油、柴油、酒精、二甲苯、三氯乙烷、三氟乙烷等。在传统工艺中，汽油和碱液被使用，但是现在越来越多地使用水性洗涤剂。涂塑钢管在洁净力，稳定性，防腐能力和使用安全方面，三氯三氟乙烷是较佳选择。洗涤液是以洗涤剂为主要清洗功能的水溶液，占洗涤液总量的4%以下，涂塑钢管余为水。清洁剂主要为非离子型表面活性。现在国内使用的级清洁剂是TX-10,6501,6503,105,6b4,SP-I,Pixo，三乙醇胺油酸皂，741,771,lid。
水清洗液具有清洗能力强，工艺简单，适应多种清洗方法，稳定性和耐蚀性好，无毒，不燃烧，安全可靠，成本低等特点。不利之处在于泡沫多，可洗性差，导电性低，一般需要加热。清洗能力是通过清洗剂分子对金属表面油渍的润湿、增溶、乳化和分散而得到的。但是，洗涤剂对涂塑钢管的油渍去除效果与性能不同，需要综合选用才能达到清洗时间短，清洗质量高的目的。除油剂主要有汽油、松香水、松节油、二甲苯、三氯乙烯、三氟乙烯、二氯乙烷等。三氯乙烯是较有代表性的一种，除液相法除油外，主要用作溶剂蒸汽除油(即气相除油)。
三氯乙烯和三氯三氟乙烯的除油效果比汽油好，尤涂塑钢管是在气相清洗中，金属表面经常与气相凝结的溶剂接触，因此洁净度高。二氯三氟比三氯乙烯更安全，蒸汽密度更高，沸点更低，蒸发潜热更少，具有更好的节能和更好的清洁性能。碱液以氢氧化钠为主，在许多情况下可与碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠等配制而成，混用效果更佳。
碱溶液各组分的作用如下：(1)氢氧化钠具有很强的皂化能力，能与皂化油发生皂化反应；提高氢氧化钠含量可增强肥皂的功能，但含量过高会使肥皂反应产生的肥皂难以溶解，不利于脱脂。所以去脂碱液中氢氧化钠的浓度一般不超过100g/l。碳酸钠(NaxC03)是一种弱碱，它的水溶液从空气中吸收CO。(3)磷酸三钠(NasPOa12Hz0)除具有碳酸钠的作用外，还具有较弱的碱性，涂塑钢管溶解度高，可洗净，可以清洗涂塑钢管表面的水玻璃，但易产生微生物，废水排放受到一定限制。水玻璃(硅酸钠)：属弱碱，乳化能力强，有一定的皂化能力，但易粘涂塑钢管壁，不易清洗。现在普遍使用表面活性剂。乳化剂(OP-10)：能显著降低油污与管壁之间的表面张力，除油效果明显，但不易从管壁上清除。
在使用中必须加强清洁工作。浸浸喷涂是113g/L碱液脱脂的主要方法。液温喷SO-O-U法适用于大批量生产和流水线作业。碱浓度低，196kpa的喷雾压力、脱脂效果良好。使用碱液脱脂的涂塑钢管应彻底清洗，防止碱液残留在涂塑钢管表面，以免损伤膜层。通常是在溶液加热罐中进行化学脱脂。适宜的溶液温度可加速皂化反应及皂化物溶解，加快溶液循环，降低油污物与管壁表面张力，提高乳化效果。但涂塑钢管过高的温度会加速溶液的蒸发，污染环境，增加成本。为加速脱油，可摇动涂塑钢管或搅拌溶液。
化学除锈是通过化学方法溶解盐酸或硫酸，并通过机械脱除，以去除涂塑钢管表面的氧化皮和铁锈。酸洗法对涂塑钢管表面除锈的要求是不带氧化皮，不带铁锈，不带油污，不带化学污垢，不带干尘。它的表面也有些粗糙。酸洗除锈所用的酸有硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、铬酸、氢氟酸、混酸等，以硫酸和盐酸较为常用。
基础化学溶解法将涂塑钢管表面的氧化层(氧化皮)溶于酸性溶液。盐酸中的除锈类似于机械剥离，在硫酸溶液中酸洗。氧化亚铁(Fe0)在金属表面的氧化层上容易溶解，而FexO则容易。使用FexO：很难溶解，但沉淀在基体和氧化层之间的氢可以修复昂贵的铁路线，不溶性铁氧体转变为可溶性铁氧体，加速了铁氧体的除锈。硫酸盐浓度对酸洗速度影响较大。
在25%以下的浓度下，提高酸洗浓度可提高酸洗速度。所以在实际生产中，涂塑钢管一般采用浓度在20%左右的硫酸溶液。酸洗法除锈速度随盐酸浓度的增大而增大，但当盐酸浓度超过18%时，涂塑钢管对金属基体的溶解速度明显加快，过高浓度则使挥发量增大。所以在实际生产中，酸洗通常使用10%左右的盐酸溶液进行。
为加快除锈速度，提高酸洗效果，有的厂家还采用10%硫酸和5%10%盐酸混合液对涂塑钢管进行清洗。该混合溶液可充分利用两种酸液的优点，缩短酸洗时间。为提高硫酸溶液温度，提高溶液活性，加速酸洗和除锈。在}o℃以上，溶液对金属基体腐蚀速度有加速作用，且随着基体的溶解，金属氢脆倾向增加。所以在实际生产中，硫酸酸洗液的温度不能超过bo}c。升高盐酸溶液温度也能提高涂塑钢管活性，但作用不明显。
随着温度的升高，盐酸的挥发性增强，酸雾污染了环境，所以一般是在室温下清洗盐酸。硫酸酸洗与盐酸酸洗的效果比较，硫酸酸洗时硫酸铁在硫酸中的溶解度较小，涂塑钢管化学溶解度以氧化亚铁在金属氧化物层中的溶解为主，氧化铁以机械剥离为主。
硫酸洗涤后金属基体溶解度大，氢脆效应明显，除锈速度慢，酸洗后金属表面变黑。由于盐酸酸洗时，盐酸在铁氧化物中的溶解度较大，氧化皮完全溶解，因此盐酸酸洗以化学溶解为主。盐酸酸洗后基体金属溶解度小，氢脆效应小，除锈速度快。酸洗后的10种金属表面洁净，适合氧化铁厚管酸洗。为改善酸洗环境，缩短酸洗时间，提高酸洗质量，防止过酸过脆，减少酸雾，在酸洗液中加入缓蚀剂、润湿剂、消泡剂、增稠剂等多种酸洗助剂。
缓蚀物质很多，大多数为有机化合物，主要有KC、Uloto、HB15、Rodanmin(即54个品的缓蚀剂)或无机盐({NaCl})等。酸洗时，添加缓蚀剂(一般为3-5g/L)，可明显减轻金属中铁的溶解和氢气的生成，但不会造成锈蚀或腐蚀。大部分润湿剂用于酸洗液中，主要是非离子型和阴离子型表面活性剂。它具有润湿、渗透、乳化、分散、增溶、去污等作用，可以改善酸洗工艺，缩短酸洗时间。常见的润湿剂有平均添加量，OP乳化剂，低温180℃和601℃洗涤剂等。加量通常为10-12g/L，加消泡剂及稠化剂喷雾酸洗。
酸洗法除锈主要采用浸涂、喷涂和酸浸涂，一般选用浸涂工艺。大量生产中常采用喷涂法，单件除锈以酸性糊法为主。酸洗法可分为无机酸浸和有机酸浸，但多数采用无机酸浸除锈。该装置的主要设备是酸洗槽，一般采用15mm厚的钢板，涂塑钢管体积大小要根据工件的尺寸和同时进行酸洗的工件的数量而定。通常有两个酸洗槽，依次使用。硫酸盐有很强的腐蚀性，环氧玻璃纤维可以用作防腐材料。
为防止工件对玻璃钢的破坏，可在玻璃钢外加一层保护层，并用三层环氧树脂对钢板进行保护。也可由花岗石制成，与特殊环氧树脂粘合，涂塑钢管使用寿命比钢板长，但酸洗温度必须在75℃以下。采用喷淋酸洗工艺，由耐酸泵抽提酸洗液，并通过循环酸洗装置喷至工件表面，利用液体冲击和酸洗液与防锈膜的化学反应。酸洗液的浓度、温度及喷淋速率是影响酸洗效果的主要因素。喷浆速度适中，有化学腐蚀和冲击作用，可去除锈斑。
喷淋酸洗的效率比浸渍法提高1-3倍，减少了1/4和1/3酸洗时间，节省了占用空间。可用于涂塑钢管内壁的酸洗。管子表面的清洁方法是去油，去锈，去污。
为进一步改善金属表面与涂层的粘结性和防锈性，需对涂层进行磷化处理。磷酸二氢铁、磷酸二氢锰或磷酸二氢锌的水溶液(pH值为1-3J的稀释液)与溶液发生化学反应，生成附着于金属表面的磷化薄膜，称为磷化膜。因为涂塑钢管是铁碳合金制成的，在磷酸的作用下，Fe和FeC形成了无数的原电池，铁开始在阳极区溶解。近管面溶液中FP-离子浓度升高；在铁离子、HP04-离子和PoI-离子浓度大于磷酸盐溶度积的情况下，在工件表面形成了磷化薄膜。管材表面磷化膜光亮，均匀，细腻，灰白，多孔，附着力强。多数结晶为磷酸锌，少数为磷酸氢铁。铁锌的比例与溶液组成、磷化时间及温度有关。适当添加磷酸氢铁有助于提高磷化膜在涂塑钢管表面的附着力和防锈性。
磷的质量很大程度上取决于预处理的质量，涂塑钢管表面残余的油污、灰尘、氧化皮和锈迹必须清除。该薄膜是一种不溶性非金属薄膜，磷化后管材尺寸变化不大，拉伸强度、伸长率等原始力学性能无明显变化。磷酸化膜在大气中有一定的耐蚀性能，但不能长期保存，必须立即涂装。对磷进行分类磷化的基本方法有浸泡法、喷淋法，大型工件还可采用涂膜法。该方法可提高磷化膜质量。我国目前主要采用浸渍磷化工艺。