本文由 zhangsheng 翻译
在 ph 值为7和13的情况下, 仅凭镀锌就可以提供优异的腐蚀保护, 但锌的腐蚀会随着 ph 值变酸性 (小于 7) 或碱性 (大于 13) 而提高。 当镀锌层暴露在更低或更高的 pH 值范围内时, 应当进行涂装。 当外观比较重要时, 无论 pH 值如何, 也应该涂装。 不幸的是, 对镀锌表面涂装时, 很可能发生涂层失效 (照片 1), 但通过适当的表面处理这很容易防止。
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照片 1-由于缺乏表面处理造成的典型涂层失效。
表面处理是保证涂层附着力和性能的关键。所需处理的程度取决于对以下四个问题的回答:
镀锌层钝化处理了吗？
镀锌层是新的吗？
镀锌层是否部分风化？
镀锌层是否老化？
钝化处理 – 钝化是镀锌时常用的一种方法，以减少镀锌件储存时白锈印迹的形成。不幸的是，对镀锌件的钝化处理(特别是铬酸盐处理)会影响涂层的附着力。如果镀锌件要涂装，应提前通知镀锌人员，以便取消钝化步骤。然而，实际情况通常是部件已经镀锌完成但用户不知道是否进行了钝化处理。如有疑问，应对表面进行测试。SSPC - SP16中提供了一个合适的程序，即“涂装和未涂装镀锌件、不锈钢和有色金属表面的扫砂处理标准。” 该标准第4.3.3节规定如下：
是否使用过铬酸盐或其它钝化处理可以通过硫酸铜溶液按照以下步骤检测:
1. 确保表面没有任何可见的氧化或氧化副产物
2. 通过将2g硫酸铜晶体溶解在100ml去离子水中制备溶液。
3. 在镀锌件表面标记3个相邻的区域，每个面积约为6.45平方厘米（1平方英寸）
4. 保留第1个区域不做任何处理，用溶剂清洗第2和第3个区域，并使用砂纸彻底打磨第3个区域
5. 用滴液管或移液管将硫酸铜溶液浸透一只棉签，涂于所有的3个区域，或直接将溶液滴在3个区域中
如果3个区域均立刻变黑，则表面没有钝化处理。如果第1个区域没有在10秒内变黑，而第2和第3区域立即变黑，则表面没有钝化处理，但可能有轻微的油渍存在。如果第1和第2区域没有在10秒内变黑，而第3区域立即变黑，则表面有过钝化处理。
如果检测有过钝化处理，则通常需要机械工具来清理，尽管后面提到的一些蚀刻/清洗液也能去除某些钝化层。如果使用蚀刻清洗液，建议先在小块区域试验，随后进行上述测试，以确定是否去除了钝化层。如果项目进度允许，涂装前风化了12至18个月的构件也应去除可能存在的钝化层。
新的和部分风化的镀锌层 – 如果镀锌时间小于约48小时，可以直接涂装，但如果镀锌层经过在几天至约一年之间的风化(称为部分风化)，则需要进行表面处理。通常用于镀锌件的两种表面处理方法是喷砂清理和用磷酸/洗涤剂混合物进行清理/蚀刻。
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蚀刻清洗液用于表面清理、表面暗化和粗糙化以获得适当的涂层附着力。将溶液施加到表面上，通常用合成研磨片研磨，彻底冲洗，并烘干干燥。溶液种类可在“Master Painters Institute ( MPI )”认证产品列表#25“镀锌金属的蚀刻清洗液”中找到。(http://www.specifypaint.com/APL/paintinfo_APL_new/MpiNumber.asp?ID=25000 )
喷砂清理根据SSPC - SP16进行。以下是标准中描述清理裸露未涂装金属(已镀锌)的几段摘录。节略的部分是关于表面残留油漆的标准，不适用于本文因此省略。
2.1 在不放大的情况下观察时，扫砂清理的有色金属表面应无任何可见油、油脂、污垢、灰尘、金属氧化物(腐蚀产物)和其他异物……裸露金属底材的表面粗糙度应大于19微米( 0.75密耳)。
2.1.1 应对整个表面进行喷砂处理，以达到规定的表面清洁度，并在裸露金属底材上形成致密且均匀的表面粗糙度。表面的波峰和波谷应形成连续的纹路，不留下平滑、无粗糙度的区域…
2.1.2…如果采购文件中未规定表面粗糙度，则所选磨料应使清理后的表面粗糙度符合所使用涂料产品说明书的要求。
该标准第4.3.1段要求通过喷砂清理以外的方式清除储存时产生的白锈印迹，因为喷砂清理白锈印迹所需的“停留时间”可能会损坏镀锌层。其他方法在非强制性附录中讨论。附录部分A3指出，储存时产生的白锈印迹可以用尼龙刷和水，或乙酸或柠檬酸、柠檬汁或白醋的稀溶液除去，然后用大量水冲洗。
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附录部分A8.1指出，为了降低锌层破坏风险，喷砂清理采用相对较低的喷嘴压力( A8.2 )和莫氏硬度为5或更低的较软磨料( A8.1.1 )。
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附录A9建议在喷砂清理前和喷砂清理后测量镀锌层厚度，以确认其符合规定膜厚。厚度要求见采购文件，或ASTM A123《钢铁制品镀锌(热浸镀锌)标准规范》或ASTM A153/153M《钢铁五金件镀锌(热浸镀锌)规范》。
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附录( A9.2 )警告称，在潮湿条件下，喷砂清理后会在表面会迅速形成锌氧化物，因此应保持干燥，并尽快涂装。与钢结构表面处理相同，镀锌层表面处理时同样建议表面温度超出露点温度至少5°F ( 3°C )。
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镀锌层老化 – 当镀锌层已经风化12至18个月时，表面将被氧化，并且通常只需要高压清洗处理就可以准备涂装。关键是清除表面污物和锌渣以及锌盐，并确认表面暗化(图2 )。
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图2– 镀锌层的外表面已经风化，可以在高压清洗除去盐分后进行涂装。但请注意保护区(红色箭头)内氧化物不多，有可见亮色的金属锌，应在该区域小范围涂漆测试，以确定未粗糙暗化的表面涂料附着力是否足够。
根据钢材（表面高压冲水）的经验，旋转喷嘴的压力在3000psi（约20MPa）应该足够，但最好在锌层表面高压冲水后小范围涂漆测试，并检查附着力以确保合格。如果对涂层的附着力有任何疑问，则应使用上述部分风化后镀锌层的任一表面处理方法(蚀刻清洗液或SP-16扫砂)。
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结论 – 镀锌过程中的大多数涂层失效是由于涂层与镀锌层的附着力差造成的。附着力差通常是由于光滑镀锌层的粗糙度不足、涂层下面锌盐的大量存在或抑制涂层粘附的钝化处理而引起的。经过适当的涂装前表面处理，涂层将很好地粘附到镀锌层上，并改善镀锌层的美观性和防腐性。本文介绍了几种常用的涂装前镀锌层表面处理方法。其他方法记录于如下标准:
ASTM D6386, 镀锌(热浸镀锌)钢铁制品和五金件涂装前表面处理的标准操作规程
ASTM D7396, 新的连续镀锌钢材涂装前表面处理的标准指南
原文作者介绍：
ken Trimber，KTA-Tator公司的总裁，SSPC表面处理委员会和SSPC目视标准委员会主席，SSPC标准审查委员会和ASTM DOl成员，负责制定、审查和批准类似文中所述的标准。作者邮箱地址 ktrimber@kta.com
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