鱗片鋅鋁粉的制備分濕磨和干磨兩種工藝方法。濕磨法工藝流程如圖1所示,干磨法工藝流程如圖2所示。
濕磨法在研磨過(guò)程中為了防止鋅鋁片氧化,加入了助劑、硬脂酸,2008溶劑汽油,使鋅鋁片與空氣隔離防止氧化,但是研磨后,想徹底清除鋅鋁片的油分成了工藝難題,而過(guò)高的油分將嚴(yán)重影響鋅鉻涂料的質(zhì)量,所以濕磨法先天有無(wú)法克服的缺陷。
而目前世界上較先進(jìn)的工藝和質(zhì)量最好的鱗片鋅鋁粉是采用最先進(jìn)的氣體保護(hù)干式球磨法,金屬粉體在球磨時(shí)注入’惰性氣體進(jìn)行氣相保護(hù)從而避免鋅鋁片的氧化,而且金屬粉體成形后不含油分,也不需脫脂工序,這樣確保了鋅鋁片的質(zhì)量。
鱗片鋅鋁粉研磨時(shí)的表面改性
由于金屬粉體有較高的活性,易團(tuán)聚,影響粉體的性能和質(zhì)量,需要進(jìn)行分散處理,另外需要改變金屬粉體的性能和在表面進(jìn)行包覆處理,以達(dá)到防氧化和防腐蝕的目的,為此采用物理和化學(xué)法對(duì)金屬粉體進(jìn)行表面處理,有目的地改變其表面物理化學(xué)性質(zhì)。
①化學(xué)法。在金屬粉體研磨時(shí)加入少量的表面活性劑即助磨劑,就能吸附在物料顆粒的表面,通過(guò)物理和化學(xué)作用產(chǎn)生力學(xué)作用,從而起到潤(rùn)滑作用、表面潤(rùn)濕作用,改善粉體的分散性,提高其表面光澤度和平整性,改善粉體的耐久性。
②物理法。利用粉碎機(jī)械力效應(yīng),可促進(jìn)改性效果。粉碎過(guò)程中施加大量的機(jī)械能,除消耗于顆粒細(xì)化外,還有一部分用于改變顆粒的晶格與表面性質(zhì),從而呈現(xiàn)活性。表面化學(xué)改性和機(jī)械力改性同時(shí)也會(huì)促進(jìn)粉碎和研磨作用,對(duì)鱗片狀鋅鋁粉的粉碎和片狀化都具有重大的意義。
濕磨法的典型工藝參數(shù)
①原料選用200目球狀鋅粉。
②磨球與原料鋅粉總量占滾筒容積的30%~40%。
③助磨劑十八酸甘油酯加入量占原料鋅粉重量的3%~5%。
④抗黏結(jié)劑鋁粉的加入量占原料鋅粉重量的1‰。
⑤2008溶解汽油的加入量能將鋅原料完全淹沒(méi)。⑥球磨時(shí)間10h左右。
高能球磨干式研磨法典型工藝
①原料選用乒20Фμm~2mm球狀鋅粉原料。
②球磨介質(zhì)鋼球。
③球料比6:1~10:1,充填率<40%。
④表面活性劑硬脂酸鈣、聚乙烯醇為原料鋅重量的3%~5%。
⑤罐體帶有水套,冷卻控制25℃。
⑥罐內(nèi)注入惰性氣體。
⑦高能球磨機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)采用高低循環(huán)方式,用l000r/min研磨4min,再用500r/min研磨lmin,研磨30min后停機(jī)取出鋅片粉體。
影響鱗片狀鋅鋁粉制備工藝的因素
①原料粒徑的影響。不同粒徑和不同金屬活性的原料在相同工藝條件下結(jié)果會(huì)不同,如表1所示。鋅粉的粒徑在7~15μm時(shí),金屬氧化率只有1.5%~2.5%為好,隨著原料粒徑的變小,氧化率升高,粉變脆和硬化,不利于片狀化。
②表面活性劑對(duì)片狀化的影響。鱗片狀鋅鋁粉的表面改性主要依靠活性劑在粉體的表面吸附、反應(yīng)、包覆或成膜來(lái)實(shí)現(xiàn),因此表面活性劑的種類(lèi)及性質(zhì)對(duì)粉體表面改性或表面處理的效果具有決定性作用。常用的表面活性劑主要有高級(jí)脂肪酸及其鹽類(lèi)i醇類(lèi)及酪類(lèi)。
不同的表面活性劑助磨效果是完全不同的,單一和復(fù)合表面活性劑對(duì)研磨工藝的影響見(jiàn)表2,表面活性劑對(duì)片狀、粉的影響更大,單一表面活性劑沒(méi)有復(fù)合表面活性劑效果好。
③工藝條件對(duì)徑厚比和產(chǎn)品雜質(zhì)含量的影響。在相同轉(zhuǎn)數(shù)條件下,研磨時(shí)間和溫度對(duì)產(chǎn)品徑厚比和雜質(zhì)鐵含量的影響。
隨著溫度的升高和時(shí)間的延長(zhǎng),徑厚比提高,片狀化較好。溫度升高,鋅粉的延展性提高,但鐵含量隨著溫度的升高和時(shí)間的增多而有所增加,這時(shí)可以通過(guò)更換研磨介質(zhì)來(lái)降低鐵含量,溫度控制在25℃、研磨時(shí)間30min為最佳。