Come migliorare la scarsa adesione della verniciatura su alluminio, lamiera zincata e acciaio inossidabile? Questo articolo illustra nel dettaglio il primer epossidico con fosfato di zinco, il primer epossidico ricco di zinco e il processo di sabbiatura e carteggiatura superficiale, per migliorare l'adesione e la durabilità della protezione anticorrosiva industriale.
Alluminio, lamiera zincata e acciaio inossidabile verniciati presentano facilmente problemi di scarsa adesione, distacco della vernice, formazione di bolle e simili. Questo articolo analizza in dettaglio i processi di applicazione del primer epossidico con fosfato di zinco, del primer epossidico specifico e del primer epossidico ricco di zinco, illustra i metodi di sabbiatura e levigatura e le soluzioni di accoppiamento per anticorrosione pesante industriale, al fine di migliorare l'adesione del metallo e la durata anticorrosiva.
Nel campo della verniciatura industriale anticorrosione, leghe di alluminio, lamiere zincate e acciai inossidabili sono da sempre considerati "substrati di difficile trattamento". In molti progetti ingegneristici si verificano frequentemente problemi come distacco della vernice, sfogliamento, scoppio del film, insufficiente adesione, particolarmente comuni nelle strutture in acciaio per esterni, macchinari, componenti auto, serbatoi, impianti elettrici, facciate continue, ponti e attrezzature industriali.
Numerosi casi di cantiere dimostrano che:
non è che la qualità della finitura sia scadente, ma che la preparazione del supporto e la scelta del sistema di primer siano errate.
In particolare in alcuni progetti, le imprese di costruzione hanno l'abitudine di applicare direttamente vernice di fondo epossidica ricca di zinco a spruzzo, e di conseguenza, in meno di pochi mesi si verificano distacchi su larga scala. Questo fenomeno è particolarmente evidente su elementi zincati, componenti in acciaio inossidabile e profilati in alluminio.
Il presente articolo analizzerà sistematicamente:
- Perché l'adesione su alluminio, materiali zincati e acciaio inossidabile è scarsa
- Le caratteristiche fisico-chimiche di superfici di diversi metalli
- Vantaggi della vernice di fondo epossidica con fosfato di zinco
- Schema applicativo di primer epossidico dedicato
- Perché la vernice di fondo epossidica ricca di zinco tende a degradarsi facilmente
- Corretta procedura di sabbiatura e levigatura
- Il miglior sistema di primer abbinato per la protezione anticorrosione industriale
- Metodi fondamentali per migliorare l'adesione e la durabilità delle vernici
Aiutare le aziende di vernici industriali, gli applicatori, i produttori di attrezzature e i clienti del settore delle strutture in acciaio a scegliere correttamente la soluzione di rivestimento.
Perché l'adesione su alluminio, materiali zincati e acciaio inossidabile è scarsa?
I. Caratteristiche della superficie delle leghe di alluminio
La superficie della lega di alluminio forma rapidamente uno strato di ossido denso e compatto.
Questo strato di ossido, sebbene possa proteggere il metallo, allo stesso tempo può anche:
- ridurre il potere penetrante della vernice
- impedire l'adesione tra resina e metallo
- causa insufficiente aggrappamento meccanico del film di vernice
- influenza sull'adesione tra strati
In particolare:
- spruzzatura con fluorocarburi
- Verniciatura di attrezzature industriali
- componenti per autoveicoli
- facciata continua in alluminio
- involucro per apparecchi elettrici
in settori come questi, se il primer non viene scelto correttamente, in seguito è molto facile che si verifichi un distacco dell'intera superficie.
II. Problemi di adesione sulla lamiera zincata
La superficie della lamiera zincata è ricoperta da uno strato di zinco.
mentre lo strato di zinco presenta le seguenti caratteristiche:
- Superficie liscia
- elevata attività
- facile a formare sali di zinco
- facilmente soggetto a reazione di saponificazione
Dopo l'applicazione a spruzzo diretta di vernici comuni:
- Il film di vernice non riesce ad aderire saldamente
- Facile a formare bolle
- Nelle fasi successive è facile che si verifichi il distacco degli strati.
- L'effetto degrado avviene più rapidamente in ambienti umidi e caldi.
In particolare, è più evidente per le strutture in acciaio zincato a caldo.
Molti progetti in acciaio strutturale falliscono non a causa della corrosione dell'acciaio, ma per il deterioramento precoce della vernice.
III. Perché l'acciaio inossidabile è difficile da verniciare?
La caratteristica principale dell'acciaio inossidabile è:
film di passivazione
Questo strato di passivazione conferisce un'ottima resistenza alla corrosione, ma allo stesso tempo rende difficile l'adesione della vernice.
Problemi comuni includono:
- Il film di vernice si stacca via con uno strappo.
- Test di adesione a griglia non conforme
- distacco del bordo
- distacco della vernice dopo l'impatto
- Crepe in ambiente ad alta temperatura
In particolare, le superfici dell'acciaio inossidabile 304 e 316 sono estremamente lisce.
Senza un trattamento di rugosità superficiale, qualsiasi primer fatica ad aderire saldamente e a lungo termine.
Perché i primer ordinari non riescono a risolvere il problema?
Molti imprese di costruzione, per risparmiare sui costi, adottano:
- vernice antiruggine comune
- primer a base di resina alchidica
- primer epossidico ordinario
- primer a minio rosso
Applicazione diretta.
ma questi prodotti spesso mancano di:
- gruppi funzionali attivi adesivi
- capacità di legame con i metalli
- capacità di bagnabilità superficiale
- capacità di ancoraggio chimico
Pertanto, tende a perdere efficacia sulle superfici metalliche lisce.
Perché la vernice di fondo epossidica con fosfato di zinco è adatta per questi substrati?
I. Vantaggi principali della vernice di fondo epossidica al fosfato di zinco
La vernice di fondo epossidica al fosfato di zinco è una vernice di fondo anticorrosiva ad alta adesione.
Le sue caratteristiche includono:
- eccellente bagnabilità dei metalli
- adesione eccezionalmente forte
- buone proprietà di sigillatura
- stabilità delle proprietà anticorrosive
- eccellente resistenza alla nebbia salina
- Compatibile con molte finiture superiori
Particolarmente adatto per:
- lega di alluminio
- parti zincate
- acciaio inossidabile
- lamiera di acciaio a freddo
- acciaio al carbonio
e su supporti complessi quali.
II. Meccanismo anticorrosivo del pigmento fosfato di zinco
Lo zinco fosfato è in grado di formare:
- strato protettivo di passivazione
- film chimico inibitore di corrosione
- strato di schermatura elettrochimica
Inoltre, è in grado di:
- migliorare la compattezza del film di vernice
- ridurre la permeabilità al vapore acqueo
- migliorare la resistenza alla corrosione
Pertanto, trova ampia applicazione in:
- rivestimento industriale ad alta resistenza alla corrosione
- struttura in acciaio
- macchine da cantiere
- attrezzature marine
- container
- infrastrutture elettriche
e altri settori industriali.
L'importanza dello primer epossidico dedicato
Per i metalli difficili da rivestire, molti progetti di alta gamma adottano:
primer epossidico speciale per adesione
Questo primer presenta solitamente:
- promotore di adesione speciale
- resina epossidica modificata
- sistema di accoppiamento metallico
- eccellente bagnatura e livellamento
Le sue caratteristiche sono:
Anche su superfici metalliche lisce, è in grado di formare un forte aggrappamento meccanico e legame chimico.
Campi di applicazione dello primer epossidico specifico
1、Verniciatura di profilati in alluminio
Ampiamente utilizzato in:
- porte e finestre
- facciata continua
- alluminio industriale
- trasporto ferroviario urbano
2. Apparecchiature in acciaio inossidabile
Ad esempio:
- macchinari per l'industria alimentare
- attrezzature chimiche
- dispositivi medici
- attrezzature per il trattamento delle acque
3、Strutture in acciaio zincato
Ad esempio:
- supporti per pannelli fotovoltaici
- torre metallica
- parapetto
- infrastrutture elettriche
Perché la vernice di fondo epossidica ricca di zinco non è adatta per essere spruzzata direttamente su questi substrati?
Molti progetti specificano:
È obbligatorio utilizzare vernice di fondo epossidica ricca di zinco.
Ma il problema è:
La vernice di fondo epossidica a base di zinco non è una vernice di fondo universale.
I. Principio di funzionamento della vernice di fondo epossidica ricca di zinco
La vernice di fondo epossidica ricca di zinco si basa su:
protezione catodica con polvere di zinco
Ovvero:
Protezione dell'acciaio mediante corrosione preferenziale della polvere di zinco.
Pertanto, è particolarmente adatto per:
- acciaio al carbonio
- acciaio sabbiato
- parti in ferro nero
invece:
- lamiera zincata
- acciaio inossidabile
- lega di alluminio
II. Perché si sfalda facilmente?
Le cause principali includono:
1、Superficie eccessivamente liscia
la vernice di fondo ricca di zinco stessa:
- elevato contenuto di polvere di zinco
- Film di vernice relativamente fragile
- Elevata esigenza di aggrappaggio meccanico
Se il supporto è liscio:
L'adesione diminuisce drasticamente.
2. Mancanza di un profilo di ancoraggio efficace
La vernice di fondo epossidica ricca di zinco dipende fortemente da:
rugosità da sabbiatura
Senza rugosità:
Il film di vernice non riesce ad aderire saldamente.
3. Incompatibilità del sistema elettrochimico
Applicazione di vernice ricca di zinco su strato zincato:
Potrebbe formarsi un complesso potenziale di differenza.
in casi gravi, al contrario, può addirittura:
- accelerazione del degrado localizzato
- indurre il distacco tra gli strati
- formazione di bolle
Cosa fare se è assolutamente necessario utilizzare una vernice di fondo epossidica ricca di zinco?
Molte normative per grandi opere richiedono esplicitamente:
- primer epossidico a base di zinco ad alto contenuto di zinco
- primer a base di zinco inorganico
- sistemi ad alto contenuto di zinco
In questa fase non si può procedere direttamente con l'applicazione.
È necessario aumentare:
processo di trattamento superficiale
Metodo di applicazione corretto: prima carteggiare o sabbiare.
I. Trattamento di carteggiatura
Adatto per:
- piccoli pezzi
- riparazione locale
- attrezzature interne
Consigliato l'uso di:
- carta vetrata 80#-120#
- smerigliatrice angolare
- dischi lamellari
Scopo:
Ottenere una rugosità uniforme.
II. Sabbiatura
Consigliato per grandi progetti:
Sabbiatura o pallinatura.
Si consiglia di raggiungere:
grado Sa2.5
Va bene così:
- rimozione dello strato ossidato
- aumentare la rugosità
- migliorare l'adesione meccanica
- migliorare l'adesione del primer
III. Suggerimenti sulla rugosità
Rugosità consigliata:
30-70 μm
In particolare, la vernice di fondo epossidica ricca di zinco è molto sensibile alla rugosità.
standard per il trattamento superficiale delle leghe di alluminio
Raccomandazioni prima dell'applicazione su alluminio:
1、Sgrassaggio e pulizia
Rimuovere:
- unto
- olio antiruggine
- impronte digitali
- liquido da taglio
2. Carteggiatura meccanica
Formare una superficie opaca uniforme.
3. Trattamento di conversione chimica
Ad esempio:
- cromatura
- passivazione senza cromo
- fosfatazione
può migliorare significativamente l'adesione.
Precauzioni per l'applicazione su lamiera zincata
I. Le nuove lamiere zincate non possono essere direttamente verniciate.
a causa della presenza in superficie di:
- strato di passivazione
- pellicola d'olio
- sale di zinco
Deve essere trattato preventivamente.
II. Metodo di trattamento consigliato
1、Sabbiatura leggera
Non danneggia lo strato di zinco.
Aumentare contemporaneamente la rugosità.
2、detergente specifico
Rimuovere l'inquinamento superficiale.
3. Primer epossidico a fosfato di zinco di chiusura
L'effetto è nettamente superiore a quello di un primer ordinario.
La soluzione ottimale per la verniciatura di acciaio inossidabile
Processo consigliato:
Primo passo: trattamento di ruvidizzazione
Adottare:
- sabbiatura
- spruzzatura ruvida
- carteggiatura
Secondo passo: primer epossidico specifico
Migliorare l'adesione.
Terzo passo: vernice intermedia
Comune:
- primer intermedio epossidico a micaceo di ferro
Migliorare le prestazioni di schermatura.
Quarto passo: vernice di finitura ad alte prestazioni
Ad esempio:
- vernice di finitura poliuretanica
- vernice di finitura fluorocarbonica
- poliuretano acrilico
Sistema di rivestimento consigliato per protezione anticorrosione industriale pesante
Opzione 1: Struttura in acciaio zincato
- primer epossidico con fosfato di zinco
- primer intermedio epossidico a micaceo di ferro
- vernice di finitura poliuretanica
Caratteristiche:
- elevata adesione
- eccellente resistenza alla nebbia salina
- Buona resistenza agli agenti atmosferici in esterno
Opzione 2: apparecchiature in acciaio inossidabile
- primer epossidico speciale per adesione
- primer intermedio epossidico
- vernice di finitura fluorocarbonica
Caratteristiche:
- resistenza alla corrosione a lungo termine
- alta decoratività
- Lunga durata di vita
Opzione 3: è obbligatorio utilizzare vernice di fondo epossidica ricca di zinco
Requisiti di processo:
- Sabbiatura Sa2.5
- rugosità 30-70 μm
- primer a base di zinco
- epossidico micaceo ferrico
- vernice di finitura poliuretanica
Questo è un sistema di rivestimento altamente resistente alla corrosione relativamente maturo nell'ambito della protezione anticorrosione industriale.
Perché molti lavori di verniciatura falliscono dopo pochi anni?
La causa principale di solito non è la vernice stessa.
bensì:
preparazione insufficiente del substrato
Molti cantieri:
- senza carteggiatura
- senza sabbiatura
- senza sgrassaggio
- rugosità non misurata
Verniciatura diretta.
Infine si ottiene:
- distacco su larga scala
- sfioramento
- propagazione della corrosione
- Costi di rilavorazione enormi
Fattori chiave per migliorare l'adesione
I. Pulizia della superficie
L'olio e lo sporco sono il peggior nemico dell'adesione.
II. Rugosità
La rugosità adeguata determina la capacità di aggancio meccanico.
III. Scelta del primer
Diversi metalli devono essere abbinati a diversi primer.
IV. Ambiente di applicazione
Ambienti ad alta umidità tendono a:
- riformazione di ruggine
- sfioramento
- cratera
V. Tempo di sovraverniciatura
Oltre l'intervallo di sovraverniciatura:
L'adesione tra gli strati diminuisce.
Come scegliere correttamente tra primer epossidico e primer ricco di zinco?
adatto per primer epossidico con fosfato di zinco
Raccomandato:
- lega di alluminio
- lamiera zincata
- acciaio inossidabile
- metalli complessi
- struttura composita di metalli diversi
situazioni adatte per primer epossidico a base di zinco ricco
Raccomandato:
- acciaio al carbonio sabbiato
- strutture in acciaio con protezione anticorrosiva pesante
- piattaforma offshore
- ponte
- attrezzature per impianti petrolchimici
Tendenze di sviluppo della verniciatura industriale moderna
Con l'aumento dei requisiti di protezione anticorrosiva industriale:
Un numero crescente di progetti ha iniziato a dare importanza a:
- adesione
- protezione anticorrosiva di lunga durata
- applicazione a basso impatto ambientale
- sistema ad alta resistenza agli agenti atmosferici
Pertanto:
Il tradizionale metodo di applicazione grossolano della "spruzzatura diretta" sta venendo eliminato.
Le moderne verniciature industriali pongono maggiore attenzione a:
- trattamento superficiale standardizzato
- primer scientifico abbinato
- progettazione di sistemi di rivestimento ad alta protezione anticorrosiva
- protezione per l'intero ciclo di vita
Conclusioni
Alluminio, materiali zincati e acciaio inossidabile, a causa della particolarità della superficie, rappresentano da sempre una difficoltà di adesione nella verniciatura industriale.
Se il primer viene scelto in modo errato, anche una vernice di finitura di alta gamma non può garantire stabilità a lungo termine.
Nell'ingegneria pratica:
- primer epossidico con fosfato di zinco
- primer epossidico speciale per adesione
È generalmente più adatto per questi complessi substrati metallici.
Nel caso in cui il progetto debba obbligatoriamente utilizzare vernice di fondo epossidica ricca di zinco, è necessario effettuare in anticipo:
- carteggiatura
- sabbiatura
- trattamento di ruvidizzazione
Altrimenti è estremamente facile che si verifichi un distacco su vasta scala.
Un eccellente sistema di protezione anticorrosiva industriale non si basa mai semplicemente su "vernici di alta qualità", ma su:
Corretta preparazione del supporto + razionale sistema di primer + processo di applicazione standardizzato.
Solo così si può realmente ottenere:
- protezione anticorrosiva di lunga durata
- alta adesione
- resistenza agli agenti atmosferici e alla nebbia salina
- ridurre i costi di manutenzione
- Prolungare la durata di vita delle attrezzature