El acero galvanizado es ampliamente utilizado para controlar la corrosión atmosférica. Para mejorar la resistencia a la corrosión o la decoración del acero galvanizado, a menudo se deja pintar con una capa final.
Sin embargo, el principal problema con acero galvanizado es que es difícil obtener una buena adherencia. Esto se debe a que, en un ambiente contaminado por el aire, los productos de corrosión del zinc en la superficie de la capa galvanizada contienen algunas sustancias solubles en agua que reducen el desempeño de la película de pintura.
Además, el zinc tiene una actividad muy alta e interactuará con ciertos componentes de la pintura. La reacción hizo que la pintura se cayera en tan solo unos meses. Debido a los problemas antes mencionados, el acero galvanizado se suele utilizar como sustrato difícil de pintar, por lo que es necesario realizar un tratamiento superficial sobre la capa galvanizada y seleccionar pintura especialmente para acero galvanizado.
Propiedades químicas del recubrimiento de zinc.
Cuando la capa galvanizada se expone a la atmósfera, tiene lugar la reacción química inicial, a saber, el zinc produce óxido de zinc. Sin embargo, la etapa inicial dentro de las 48 horas posteriores al galvanizado generalmente no afecta la adherencia de la pintura. Este tiempo puede ser mayor o menor, dependiendo de las condiciones de almacenamiento y exposición.
Además de la formación de óxido e hidróxido de zinc, también es común la formación de una mezcla de cloruro de zinc y sulfato de zinc en las primeras etapas de exposición. La película superficial que se forma en la etapa inicial es suelta y polvorienta, por lo que no se puede usar como una buena base de pintura. Aunque la formación de la película en la superficie puede no ser visible a simple vista, puede dañar la película de pintura.
La capa galvanizada está expuesta a la atmósfera. Después de 8 meses a 2 años, se forma la capa superficial final. El tiempo requerido depende de la dureza del entorno. La superficie final es una película básica de carbonato de zinc, que es básicamente inerte y se adhiere estrechamente a la capa galvanizada. Cuando la superficie exterior de la capa galvanizada se convierte completamente en carbonato de zinc, se puede pintar con éxito en la superficie. Esta capa superficial inerte y ligeramente áspera solo necesita limpiarse a presión antes de aplicar la capa superior.
Como se puede ver en lo anterior, la superficie de la capa galvanizada tiene las siguientes tres etapas de desarrollo diferentes:
(1) Zinc puro: dentro de las 48 horas posteriores al galvanizado.
(2) Generar óxido de zinc e hidróxido de zinc (y otras sustancias) durante 48 horas a 1 año.
(3) El carbonato de zinc se produce finalmente de 8 meses a 2 años.
En la segunda etapa, cuando se forman óxido de zinc e hidróxido de zinc en la superficie de la capa galvanizada y hay otros contaminantes presentes, es más peligroso aplicar una capa superior y la película de pintura se dañará.
Recubriendo una película de barniz en la superficie del zinc, realizando una prueba de niebla salina a largo plazo o exposición a la atmósfera del océano, después de la inspección, se puede encontrar que se genera una gran cantidad de zincato soluble debajo de la película de pintura, que es debido a la reacción catódica debajo de la película de pintura. Uno, a veces el pH del álcali generado debajo de la película de pintura es superior a 12, y cuando el pH es 9, puede reaccionar con el zinc, consumiendo así el álcali, promoviendo así la reacción del cátodo.
La reacción del ánodo se equilibra con la reacción del cátodo, y la reacción del cátodo acelera la reacción del ánodo, por lo que el zincato se forma sin cesar y se forma una capa de zincato en la película de pintura y la superficie del zinc. La capa líquida destruyó la película de pintura.
Pretratamiento superficial de acero galvanizado antes de pintar
Aunque la capa galvanizada tiene buenas propiedades de protección y resistencia a la corrosión, en algunos casos todavía es necesario aplicar pintura líquida o recubrimiento en polvo sobre la superficie de la capa galvanizada. El objetivo principal es obtener un cierto efecto decorativo y de camuflaje. La doble protección del revestimiento orgánico y la capa galvanizada en el ambiente corrosivo puede prolongar la vida útil de la estructura de acero.
En términos generales, no hay límite de tiempo para aplicar pintura en estructuras de acero galvanizado. Puede pintarse poco después de la galvanización o después de que termine el envejecimiento de la capa galvanizada.
El tratamiento superficial de las piezas estructurales de acero galvanizado se lleva a cabo mejor dentro de un corto período de tiempo después del galvanizado porque, durante este tiempo, la superficie de la capa galvanizada no se ha contaminado con aceite, grasa u otras impurezas. En esta etapa, se puede utilizar cualquiera de los cuatro métodos siguientes para tratar la superficie del acero galvanizado:
① Método Twash (TWash es un agente de tratamiento que puede estabilizar el óxido en la superficie de las piezas estructurales de acero galvanizado. Solución de fosfato de zinc a base de agua modificada que contiene una pequeña cantidad de sal de cobre).
② Método de imprimación de fosfatación.
③ Método integral de envejecimiento (envejecimiento de 8 meses a 2 años).
④ Método de granallado ligero.
El propósito de la limpieza de la superficie del acero galvanizado antes de pintar es eliminar los contaminantes de la superficie, y la pérdida de la capa galvanizada debe ser la menor posible. Los métodos comúnmente utilizados para la limpieza de superficies de acero galvanizado incluyen la limpieza alcalina, la limpieza con solución de amoníaco y la limpieza con solventes. Algunos agentes de limpieza reaccionarán con algunos revestimientos. Por lo tanto, al elegir un agente de limpieza, comuníquese con la empresa correspondiente para tener una comprensión completa del rendimiento del material seleccionado. Después de limpiar la superficie, la superficie debe limpiarse con agua caliente y luego pintarse después del secado.
Tratamiento superficial de capa galvanizada
En la primera etapa después del galvanizado, se puede omitir el tratamiento de la superficie antes de pintar, o solo un simple tratamiento de la superficie, como pasar un cepillo o un paño limpio. Además, en la etapa final de la formación de carbonato de zinc, no hay necesidad de tratamiento superficial o solo un tratamiento simple.
Aunque el carbonato de zinc estable se puede formar después de 8 meses, por lo general toma de 1 a 1.5 años después de la galvanización para representar el período seguro para la formación de carbonato de zinc estable.
Por lo tanto, el tratamiento superficial es el más importante en la peligrosa etapa de formación de mezclas inestables de 2 días a 1 año después del galvanizado. Durante este período de tiempo, es necesario cumplir con los requisitos de eliminar completamente el óxido de zinc o el hidróxido de zinc en la superficie de la capa galvanizada o realizar un tratamiento de conversión química antes de aplicar cualquier pintura.
1. Eliminación de óxido de zinc o hidróxido de zinc
Este tratamiento se puede lograr mediante tratamiento por aspersión o limpieza química. El método mejor y más simple es realizar un tratamiento por aspersión, es decir, usar un ligero tratamiento con chorro de arena en la superficie del acero galvanizado, para que la fricción del abrasivo rociado elimine la película de contaminación y exponga el nuevo zinc puro, y haga que el superficie de la capa galvanizada.
Se forma un cierto grado de rugosidad para que tenga una excelente adherencia con la pintura. Este método requiere operadores expertos en voladuras. El chorro de arena es demasiado ligero para eliminar la película contaminada; un chorro de arena demasiado profundo eliminará demasiado zinc, y el zinc se desprenderá, formando escamas en la superficie.
La elección del abrasivo para arenado también es muy importante. Los abrasivos duros eliminarán demasiado zinc; los abrasivos suaves solo pulen la superficie, pero no pueden eliminar los contaminantes y proporcionar un cierto grado de aspereza para adherir la pintura de manera efectiva.
Debe evitarse el uso de equipos automáticos de chorro de arena con abrasivos de acero, ya que las partículas de acero se incrustarán en la capa galvanizada relativamente suave y las partículas incrustadas causarán oxidación después de aplicar la capa superior y rezumarán de la superficie de la película de pintura. Después de quitar el abrasivo, la superficie de la capa galvanizada debe quitarse el polvo con aire comprimido limpio y pintarse inmediatamente, de lo contrario, se regenerará rápidamente el óxido de zinc.
Otro método de tratamiento de eliminación de superficies es usar vinagre o alguna solución ácida débil para la eliminación química y luego enjuagar bien con agua. Si el enjuague no es completo, el ácido débil permanecerá en la superficie del metal y afectará la adherencia de la pintura.
Además, el uso de agua a alta presión débilmente alcalina para la limpieza también es efectivo. Pero esta eliminación química no puede proporcionar una superficie áspera que favorezca la unión de la pintura.
2. Tratamiento de conversión química
La superficie del acero galvanizado está pasivada con un agente de pasivación que contiene cromo. La oxidación de cromo hexavalente, zinc y dióxido de carbono en el aire genera carbonato de zinc. Dado que el carbonato de zinc es más estable que el zinc, la vida útil del recubrimiento de zinc puede extenderse desde aproximadamente 2 años hasta aproximadamente 7 u 8 años.
Después de la pasivación, la superficie de zinc tendrá un ligero color amarillo que es invisible a simple vista. Después de esta pasivación, la superficie galvanizada no necesita volver a pintarse, lo que es mucho más económico que pintar.
Proceso de pintura de acero galvanizado
1. Limpie a fondo el acero galvanizado y déjelo secar durante varias horas después de la limpieza.
2. Pula toda la superficie de acero galvanizado, especialmente los lugares ásperos como grietas y abolladuras.
3. Limpie toda la superficie con un paño adhesivo.
4. Aplique imprimación para cubrir toda la superficie del metal. Lo mejor es empezar desde arriba y luego ir trabajando paso a paso.
5. Deje que la imprimación se seque durante varias horas.
6. Elige pintura metalizada, aplícala y déjala secar.
¿Cómo elegir un acabado para acero galvanizado?
Es importante elegir una capa superior para la superficie de acero galvanizado porque cuando la superficie metálica debajo de la película de pintura se corroe, el álcali generado por la reacción catódica se acumula debajo de la película de pintura, a veces el pH es tan alto como 14, mientras que el zinc solo puede ser resistente a medios con un pH de alrededor de 10.
Además, muchas capas finales también son propensas a la saponificación bajo la alta alcalinidad mencionada anteriormente. Por lo tanto, se deben seleccionar acabados que sean resistentes a la corrosión atmosférica y que no sean fáciles de saponificar.
La superficie de acero galvanizado después de un ligero pulido con chorro de arena o limpieza química es muy eficaz cuando se limpia y se recubre inmediatamente con una capa de acabado epoxi y una capa de acabado de poliuretano porque la pintura de poliuretano es resistente a los rayos ultravioleta en la mayoría de los entornos industriales. La pintura epoxi tiene una adhesión muy alta y esta película de pintura termoendurecible tiene excelentes propiedades químicas y físicas.
Deben evitarse las pinturas a base de alquidos, ya que esta pintura es propensa a la saponificación en la interfaz entre el zinc y la película de recubrimiento, lo que resulta en una mala adherencia.
También existen acabados a base de terpolímeros de caucho clorado-acrílico y vinil-acrílico.
Mantenimiento de revestimiento de estructura de acero galvanizado
El revestimiento de la estructura de acero galvanizado debe mantenerse regularmente para que la capa galvanizada debajo del revestimiento siempre pueda protegerse de manera efectiva.
(l) El recubrimiento está pulverizado o la superficie está sucia.
Enjuague la superficie con una solución de detergente y aplique una capa. No es necesario utilizar granallado para el pretratamiento de la superficie antes de pintar. El revestimiento debe coincidir con el revestimiento original. Lo mejor es utilizar el mismo tipo de revestimiento que el revestimiento original. El revestimiento desgastado se puede restaurar a su brillo original aplicando una capa de pintura de polipropileno.
(2) El revestimiento está agrietado y despegado.
Los revestimientos con enlaces débiles deben limpiarse antes de la reparación. El granallado ligero es una buena manera de eliminar el revestimiento suelto, y la pérdida del revestimiento de zinc no es mucha. La pintura de reparación debe combinarse con el revestimiento original y el revestimiento de zinc desnudo.
(3) El acero se ha corroído.
Antes de la reparación del revestimiento, se debe limpiar el óxido. Se puede usar la limpieza manual, la limpieza con herramientas eléctricas o el granallado. Del mismo modo, la pintura de reparación debe combinarse con el revestimiento original y el revestimiento de zinc desnudo.
