CN1026341C - 常温快速磷化液 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于钢铁构件漆前或喷塑前对其表面进行磷化处理的常温快速磷化液。由磷酸、硝酸、氧化锌、碳酸铜或磷酸铜盐、促进剂和水组成。在12-35℃液温条件下使用，0.5-3分钟内快速成膜，膜为赭石色，膜厚1-3微米，膜重每平方米1-6克。抗蚀性能符合并优于GB6807标准，室内放置一年以上不生锈，并有特别优异的耐盐雾性能，适用于各种钢铁构件的漆前处理，特别适用于电脉镀漆和静电喷塑前磷化，成本低廉，使用方便。

Description

本发明涉及一种用于钢铁构件漆前或喷塑前对其表面进行磷化处理的常温快速磷化液。

传统的磷化工艺，无论高温、中温还是低温，一般多为磷酸的锌盐、锰盐、钙盐等形式，这些磷酸盐结晶转化膜的共同点是随着膜重、膜厚的增加、表面绝缘电阻值增大。为适应电泳镀漆和静电喷塑工艺的需要。要求磷化膜尽可能具有小的绝缘电阻，其重要途径是使磷化膜细化致密，厚度减薄。但这种有过薄趋势的磷化膜层的抗蚀能力会受到影响，这是目前广泛用于家用电器和汽车涂装工艺的磷化处理的防蚀性能一般都难于达到国家规定标准重要原因之一。为解决这类问题，七十年代西德专利2352659，在磷酸的锌锰体系中每升加入含0.1-30毫克的铜离子来改善电泳镀漆层。而我国的传统理论认为在磷化液中不允许铜离子存在，视铜离子的存在会在磷化膜中和金属基体表面产生新的不平衡电位，构成新的腐蚀电池，因此在生产实践中视有铜色或含铜离子的磷化膜为不合格磷化膜。CN91104466.3在磷化液中同时加入硝酸锌、硝酸镍、硝酸铜作为氧化促进剂和改进剂，对破除传统认识迈出了一步，但抗蚀性能还不够理想。

鉴于已有技术中存在有上述问题，本发明的目的在于提供一种常温快速磷化剂，具有高抗蚀性能，广泛适用于各种钢铁构件的漆前处理，特别适用于电泳镀漆和静电喷塑工艺。其特点是以铜盐作主成膜剂，与传统认识是相悖的。

本发明这样实现：通过磷酸、磷酸二氢锌、磷酸铜或碳酸铜或其它铜盐、促进剂和水进行合理配方而制备，其中磷酸、磷酸二氢锌、铜盐为主成膜剂，促进剂含硝酸、氟化钠、乌洛托品、OP等。

具体生产中所采用配方及各组份的重量百分比为：

磷酸    0.5-8

硝酸    0.2-5

氧化锌    0.3-5

碳酸铜或磷酸铜    0.015-0.5

氟化钠    0.01-0.3

乌洛托品    0.02-0.5

OP    0.02-0.2

乙二胺四乙酸二钠盐    0.001-0.025

水    余量

具体生产配制时，按配方用量将磷酸和硝酸加入适量水中搅拌均匀;再按配方用量将氧化锌调成 糊状，徐徐加入磷酸、硝酸混合液中，边加边搅拌，使充分反应成水基磷酸二氢锌溶液和硝酸锌溶液;再按配方逐项加入其余原料，边加边搅拌，使之完全溶解混合均匀;最后加足配方余量水，搅拌均匀，静置数小时后即可使用。配方中所用乙二胺四乙酸钠盐为络合剂，OP为乳化剂。

本发明的特点是含磷酸的溶液中同时含有磷酸二氢锌和磷酸铜或碳酸铜或其它铜盐，其锌离子与铜离子含量的较佳克分子比为3-300;另外，磷化膜呈赭石色或褐铜色。

按照本发明所配制的常温快速磷化剂，其比重为1.05-1.08，PH值为2.5-3，总酸度为35-70点，游离酸度2-6点，性能稳定，长期存放不失效，使用中易于调整控制，不需要更换槽液。使用本发明提供的常温快速磷化剂处理的钢铁件，其磷化膜具有较强的抗蚀性能，于室内摆放一年以上不生锈。其使用效果经贵州省无机化工行业产品监督检验站和航空航天部三四0五厂中心试验室检测，在液温12-35条件下，浸渍0.5-3分钟，被处理钢铁件获致密细匀赭石色磷化膜，膜厚1-3微米，膜重为1-6克/米²;磷化膜浸检符合GB6807标准：磷化膜喷氨基白漆作划伤盐雾试验，经三周期沿划痕两侧0.5毫米外完好如初，远远优于国家所规定的标准，磷化膜喷铁红环氧烘干底漆，其附着力符合GB1720划圈法1级标准，柔韧性符合GB1731评级标准1毫米;耐冲击符合GB1732评级标准4.9焦耳。试验证明，本发明所提供的低温快速磷化剂适用于各种钢铁构件的漆前磷化处理，特别适用于电泳镀漆和静电喷塑前的磷化处理。

与已有技术相比。本发明的常温快速磷化剂配制方便，勿需加热;磷化处理可在液温12-35度下进行;成膜速度快，附着牢固，抗蚀能力强;各种检测指标优秀，更有特别优异的耐盐雾性能;成本低廉，使用方便，适用范围广。

实施例一：

配制常温快速磷化液时，其所用配方各组份的重量百分比为：

磷酸    2.0-3.0

硝酸    1.0-2.0

氧化锌    1.0-2.5

碳酸铜    0.05-0.02

氟化钠    0.05-0.01

乌洛托品    0.1-0.2

乙二胺四乙酸二钠盐    0.003-0.01

OP乳化剂    0.05-0.10

水    余量

具体配制时，按配方用量将磷酸和硝酸加入适量水中搅拌均匀，制成磷酸与硝酸混合液;再取配方用量的氧化锌，用水调成糊状，徐徐加入磷酸与硝酸混合液中，边加边搅拌，使其充分反应生成水基磷酸二氢锌溶液和硝酸锌溶液;然后按配方逐项加入其余原料，边加边搅拌，使之溶解混匀;最后加足配方余量水，搅拌均匀，静置数小时后即可使用。

实施例二：

配制常温快速磷化液，其配方中各组份的重量百分比为：

磷酸    0.5-1.5

硝酸    0.2-1.2

氧化锌    0.3-1.5

磷酸铜    0.015-0.1

氟化钠    0.02-0.08

乌洛托品    0.02-0.1

乙二胺四乙酸钠    0.001-0.005

OP乳化剂    0.02-0.08

水    余量

具体配制方法与实施例一相同。

实施例三：

配制100公斤常温快速磷化剂，取10公斤水置于耐腐蚀容器中，加入2公斤磷酸和1公斤硝酸，搅拌均匀;称取1公斤氧化锌，用水调成糊状，缓缓加入上述混合酸液中，边加边进行搅拌，使其充分反应后生成水基磷酸二氢锌溶液和硝酸锌溶液;然后依次逐项加入0.05公斤碳酸铜、0.05公斤氟化钠、0.1公斤乌洛托品、0.003公斤乙二胺四乙酸二钠盐、0.05公斤OP乳化剂，并且边加边进行搅拌，使之溶解混合均匀;最后加足余量水85.747公斤，搅拌均匀，静置数小时之后即可使用。

Claims (5)

1、一种常温快速磷化液，其特征在于：其配方中各组份的重量百分比为：

磷酸                0.5-8

硝酸                0.2-5

氧化锌              0.3-5

碳酸铜或磷酸铜      0.015-0.5

氟化钠              0.01-0.3

乌洛托品            0.02-0.5

乙二胺四乙酸二钠盐  0.001-0.025

OP乳化剂            0.02-0.2

水                  余量

2、按照权利要求1所述磷化液，其特征在于：配方中的碳酸铜或磷酸铜，还可以是其它铜盐。

3、按照权利要求1所述磷化液，其特征在于：锌离子与铜离子含量的摩尔分子比为3-300。

4、按照权利要求1所述磷化液，其特征在于：所用配方中各组份的重量百分比为：

磷酸  2.0-3.0

硝酸  1.0-2.0

氧化锌  1.0-2.5

碳酸铜  0.05-0.1

氟化钠  0.05-0.01

乌洛托品  0.1-0.2

乙二胺四乙酸二钠盐  0.003-0.01

OP乳化剂  0.05-0.10

水  余量

5、按照权利要求1所述磷化液，其特征在于：所用配方中各组份的重量百分比为：

磷酸  0.5-1.5

硝酸  0.2-1.2

氧化锌  0.3-1.5

磷酸铜  0.015-0.1

氟化钠  0.02-0.08

乌洛托品  0.02-0.1

乙二胺四乙酸钠  0.001-0.005

OP  0.02-0.08

水  余量