L'acier galvanisé est largement utilisé pour contrôler la corrosion atmosphérique. Pour améliorer la résistance à la corrosion ou la décoration de l'acier galvanisé, on le laisse souvent peindre avec une couche de finition.
Cependant, le principal problème de acier galvanisé est qu'il est difficile d'obtenir une bonne adhérence. En effet, dans un environnement pollué par l'air, les produits de corrosion du zinc à la surface de la couche galvanisée contiennent des substances hydrosolubles qui réduisent les performances du film de peinture.
De plus, le zinc a une activité très élevée et interagira avec certains composants de la peinture. La réaction a fait tomber la peinture en quelques mois seulement. En raison des problèmes mentionnés ci-dessus, l'acier galvanisé est généralement utilisé comme substrat difficile à peindre, il est donc nécessaire d'effectuer un traitement de surface sur la couche galvanisée et de sélectionner spécialement une peinture pour l'acier galvanisé.
Propriétés chimiques du revêtement de zinc
Lorsque la couche galvanisée est exposée à l'atmosphère, la réaction chimique initiale a lieu, à savoir que le zinc produit de l'oxyde de zinc. Cependant, l'étape initiale dans les 48 heures environ après la galvanisation n'affecte généralement pas l'adhérence de la peinture. Ce temps peut être plus ou moins long selon les conditions de stockage et d'exposition.
Outre la formation d'oxyde de zinc et d'hydroxyde de zinc, la formation d'un mélange de chlorure de zinc et de sulfate de zinc est également courante aux premiers stades de l'exposition. Le film de surface formé au début est lâche et poudreux, il ne peut donc pas être utilisé comme un bon apprêt de peinture. Bien que la formation d'un film de surface puisse ne pas être visible à l'œil nu, elle peut endommager le film de peinture.
La couche galvanisée est exposée à l'atmosphère. Après 8 mois à 2 ans, la couche de surface finale est formée. Le temps nécessaire dépend de la dureté de l'environnement. La surface finale est un film basique de carbonate de zinc, qui est fondamentalement inerte et adhère étroitement à la couche galvanisée. Lorsque la surface extérieure de la couche galvanisée est complètement convertie en carbonate de zinc, elle peut être peinte avec succès sur la surface. Cette couche de surface inerte et légèrement rugueuse doit seulement être nettoyée sous pression avant d'appliquer la couche de finition.
Comme on peut le voir ci-dessus, la surface de la couche galvanisée présente les trois stades de développement suivants :
(1) Zinc pur-dans les 48 heures suivant la galvanisation.
(2) Générer de l'oxyde de zinc et de l'hydroxyde de zinc (et d'autres substances) pendant 48 heures à 1 an.
(3) Le carbonate de zinc est finalement produit de 8 mois à 2 ans.
Dans la deuxième étape, lorsque de l'oxyde de zinc et de l'hydroxyde de zinc se forment à la surface de la couche galvanisée et que d'autres contaminants sont présents, il est plus dangereux d'appliquer une couche de finition dessus et le film de peinture sera endommagé.
Revêtement d'un film de vernis sur la surface du zinc, réalisation d'un test de brouillard salin à long terme ou exposition à l'atmosphère océanique, après inspection, il peut être constaté qu'une grande quantité de zincate soluble est générée sous le film de peinture, qui est en raison de la réaction cathodique sous le film de peinture. Premièrement, parfois le pH de l'alcali généré sous le film de peinture est supérieur à 12, et lorsque le pH est de 9, il peut réagir avec le zinc, consommant ainsi l'alcali, favorisant ainsi la réaction cathodique.
La réaction d'anode est équilibrée avec la réaction de cathode, et la réaction de cathode accélère la réaction d'anode, de sorte que le zincate se forme sans fin et qu'une couche de zincate se forme sur le film de peinture et la surface de zinc. La couche liquide a détruit le film de peinture.
Prétraitement de surface de l'acier galvanisé avant peinture
Bien que la couche galvanisée présente de bonnes propriétés de résistance à la corrosion et de protection, dans certains cas, il est toujours nécessaire d'appliquer une peinture liquide ou un revêtement en poudre sur la surface de la couche galvanisée. Le but principal est d'obtenir un certain effet décoratif et camouflage. La double protection du revêtement organique et de la couche galvanisée dans l'environnement corrosif peut prolonger la durée de vie de la structure en acier.
De manière générale, il n'y a pas de limite de temps pour appliquer la peinture sur les structures en acier galvanisé. Il peut être peint peu de temps après la galvanisation ou après le vieillissement de la couche galvanisée.
Le traitement de surface des pièces structurelles en acier galvanisé est mieux effectué dans un court laps de temps après la galvanisation car, pendant ce temps, la surface de la couche galvanisée n'a pas été contaminée par de l'huile, de la graisse ou d'autres impuretés. À ce stade, l'une des quatre méthodes suivantes peut être utilisée pour traiter la surface de l'acier galvanisé :
① Méthode Twash (TWash est un agent de traitement qui peut stabiliser l'oxyde sur la surface des pièces structurelles en acier galvanisé. Solution modifiée de phosphate de zinc à base d'eau contenant une petite quantité de sel de cuivre).
② Méthode d'amorce de phosphatation.
③ Méthode de vieillissement intégrale (vieillissement de 8 mois à 2 ans).
④ Méthode de grenaillage léger.
Le but du nettoyage de surface de l'acier galvanisé avant la peinture est d'éliminer les contaminants sur la surface, et la perte de la couche galvanisée doit être aussi faible que possible. Les méthodes couramment utilisées pour le nettoyage de surface de l'acier galvanisé comprennent le nettoyage alcalin, le nettoyage avec une solution d'ammoniac et le nettoyage au solvant. Certains agents de nettoyage réagissent avec certains revêtements. Par conséquent, lors du choix d'un agent de nettoyage, contactez l'entreprise concernée pour avoir une compréhension complète des performances du matériau sélectionné. Une fois la surface nettoyée, la surface doit être nettoyée à l'eau chaude puis peinte après séchage.
Traitement de surface de la couche galvanisée
Dans la première étape après la galvanisation, le traitement de surface peut être omis avant peinture, ou seulement un simple traitement de surface, comme un essuyage avec une brosse ou un chiffon propre. De plus, au stade final de la formation du carbonate de zinc, il n'y a pas besoin de traitement de surface ou seulement un simple traitement.
Bien que du carbonate de zinc stable puisse se former après 8 mois, il faut généralement 1 à 1.5 ans après la galvanisation pour représenter la période de sécurité pour la formation de carbonate de zinc stable.
Par conséquent, le traitement de surface est le plus important dans la phase dangereuse de formation de mélanges instables de 2 jours à 1 an après la galvanisation. Pendant cette période de temps, il est nécessaire de se conformer aux exigences d'élimination complète de l'oxyde de zinc ou de l'hydroxyde de zinc à la surface de la couche galvanisée ou d'effectuer un traitement de conversion chimique avant d'appliquer toute peinture.
1. Élimination de l'oxyde de zinc ou de l'hydroxyde de zinc
Ce traitement peut être réalisé par pulvérisation ou nettoyage chimique. La méthode la meilleure et la plus simple consiste à effectuer un traitement par pulvérisation, c'est-à-dire à utiliser un léger traitement de sablage sur la surface de l'acier galvanisé, de sorte que le frottement de l'abrasif pulvérisé élimine le film de pollution et expose le nouveau zinc pur, et rend le surface de la couche galvanisée.
Un certain degré de rugosité est formé pour lui donner une excellente adhérence avec la peinture. Cette méthode nécessite des opérateurs de dynamitage qualifiés. Le sablage est trop léger pour enlever le film contaminé ; un sablage trop profond enlèvera trop de zinc, et le zinc se détachera, formant des écailles à la surface.
Le choix de l'abrasif de sablage est également très important. Les abrasifs durs broient trop de zinc ; les abrasifs doux ne feront que polir la surface, mais ne peuvent pas éliminer les contaminants et fournir un certain degré de rugosité pour lier efficacement la peinture.
Les équipements de sablage automatique avec des abrasifs en acier doivent être évités, car les particules d'acier seront incrustées dans la couche galvanisée relativement douce, et les particules incrustées provoqueront de la rouille après l'application de la couche de finition et suinteront de la surface du film de peinture. Après avoir retiré l'abrasif, la surface de la couche galvanisée doit être dépoussiérée avec de l'air comprimé propre et peinte immédiatement, sinon elle régénérera rapidement l'oxyde de zinc.
Une autre méthode de traitement d'élimination de surface consiste à utiliser du vinaigre ou une solution d'acide faible pour l'élimination chimique, puis à rincer abondamment à l'eau. Si le rinçage n'est pas complet, l'acide faible restera sur la surface métallique et affectera l'adhérence de la peinture.
De plus, l'utilisation d'eau à haute pression faiblement alcaline pour le nettoyage est également efficace. Mais cette élimination chimique ne peut pas fournir une surface rugueuse propice à l'adhérence de la peinture.
2. Traitement de conversion chimique
La surface de l'acier galvanisé est passivée avec un agent de passivation contenant du chrome. L'oxydation du chrome hexavalent, du zinc et du dioxyde de carbone dans l'air génère du carbonate de zinc. Comme le carbonate de zinc est plus stable que le zinc, la durée de vie du revêtement de zinc peut être prolongée d'environ 2 ans à environ 7 à 8 ans.
Après passivation, la surface du zinc aura une légère couleur jaune invisible à l'œil nu. Après cette passivation, la surface galvanisée n'a pas besoin d'être repeinte, ce qui est beaucoup moins cher que la peinture.
Processus de peinture de l'acier galvanisé
1. Nettoyez soigneusement l'acier galvanisé et laissez-le sécher pendant plusieurs heures après le nettoyage.
2. Polissez toute la surface en acier galvanisé, en particulier les endroits rugueux tels que les crevasses et les bosses.
3. Essuyez toute la surface avec un chiffon collant.
4. Appliquer l'apprêt pour couvrir toute la surface du métal. Il est préférable de commencer par le haut, puis de travailler étape par étape.
5. Laissez sécher l'apprêt pendant plusieurs heures.
6. Choisissez une peinture métallisée, appliquez-la et laissez-la sécher.
Comment choisir une couche de finition pour l'acier galvanisé ?
Il est important de choisir une couche de finition pour la surface de l'acier galvanisé car lorsque la surface métallique sous le film de peinture est corrodée, l'alcali généré par la réaction cathodique s'accumule sous le film de peinture, parfois le pH atteint 14, tandis que le zinc ne peut résister qu'aux milieux ayant un pH d'environ 10.
De plus, de nombreuses couches de finition sont également sujettes à la saponification sous l'alcalinité élevée mentionnée ci-dessus. Par conséquent, des couches de finition résistantes à la corrosion atmosphérique et difficiles à saponifier doivent être sélectionnées.
La surface de l'acier galvanisé après un léger sablage ou un nettoyage chimique est très efficace lorsqu'elle est nettoyée et immédiatement recouverte d'une couche de finition époxy et d'une couche de finition polyuréthane car la peinture polyuréthane résiste aux rayons ultraviolets dans la plupart des environnements industriels. La peinture époxy a une adhérence très élevée et ce film de peinture thermodurcissable possède d'excellentes propriétés chimiques et physiques.
Les peintures à base d'alkyde sont à proscrire, car cette peinture est sujette à la saponification à l'interface entre le zinc et le film de revêtement, ce qui entraîne une mauvaise adhérence.
Il existe également des couches de finition à base de terpolymères caoutchouc chloré-acrylique et vinyl-acrylique.
Entretien du revêtement de structure en acier galvanisé
Le revêtement de la structure en acier galvanisé doit être entretenu régulièrement afin que la couche galvanisée sous le revêtement puisse toujours être efficacement protégée.
(l) Le revêtement est poudré ou la surface est sale.
Rincer la surface avec une solution détergente et appliquer un revêtement. Il n'est pas nécessaire d'utiliser le grenaillage pour le prétraitement de surface avant de peindre. Le revêtement doit correspondre au revêtement d'origine. Il est préférable d'utiliser le même type de revêtement que le revêtement d'origine. Le revêtement patiné peut retrouver son éclat d'origine en appliquant une couche de peinture polypropylène.
(2) Le revêtement est fissuré et décollé.
Les revêtements avec des liaisons faibles doivent être nettoyés avant réparation. Le grenaillage léger est un bon moyen d'enlever le revêtement lâche, et la perte du revêtement de zinc n'est pas importante. La peinture de réparation doit être assortie au revêtement d'origine et au revêtement de zinc nu.
(3) L'acier a été corrodé.
Avant la réparation du revêtement, la rouille doit être nettoyée. Le nettoyage manuel, le nettoyage des outils électriques ou le grenaillage peuvent être utilisés. De même, la peinture de réparation doit être assortie au revêtement d'origine et au revêtement de zinc nu.
