CN104213109A - 一种金属磷化液及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属磷化液及其制备方法，磷化液以重量组分计包括：磷酸60-70份，氧化钡30-50份，硝酸锌15-20份，碳酸铜3-8份，醋酸锌10-20份，硼砂1-4份，碳酸铵2-6份，氯酸钾1-4份，硬脂酸锌3-7份，硼酸0.8-2份，水1000-1200份。制备方法为将各组分加入到水中混合均匀，升温至40-50℃，搅拌20-30分钟，降至室温即可。本发明提供的金属磷化液磷化成膜后的性能优异，其中耐中性盐雾试验无锈痕时间达到了22小时以上，漆膜中性盐雾试验无锈痕时间达到了55小时以上，漆膜附着力试验附着力等级达到了一级。

Description

一种金属磷化液及其制备方法
技术领域
本发明属于金属表面处理剂制备技术领域，特别涉及一种金属磷化液及其制备方法。
背景技术
磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。磷化处理工艺应用于工业己有90多年的历史，大致可以分为三个时期：奠定磷化技术基础时期、磷化技术迅速发展时期和广泛应用时期。
磷化膜用作钢铁的防腐蚀保护膜，最早的可靠记载是英国Charles Ross于1869年获得的专利(B.P.N o.3119)。从此，磷化工艺应用于工业生产。在近一个世纪的漫长岁月中，磷化处理技术积累了丰富的经验，有了许多重大的发现。一战期间，磷化技术的发展中心由英国转移至美国。1909年美国T.W.Coslet将锌、氧化锌或磷酸锌盐溶于磷酸中制成了第一个锌系磷化液。这一研究成果大大促进了磷化工艺的发展，拓宽了磷化工艺的发展前途。Parker防锈公司研究开发的Parco Power配制磷化液，克服了许多缺点，将磷化处理时间提高到lh(1小时)，1929年Bonderizing磷化工艺将磷化时间缩短至10min。1934年磷化处理技术在工业上取得了革命性的发展，即采用了将磷化液喷射到工件上的方法。二战结束以后，磷化技术很少有突破性进展，只是稳步的发展和完善。磷化广泛应用于防蚀技术，金属冷变形加工工业。这个时期磷化处理技术重要改进主要有:低温磷化、各种控制磷化膜膜重的方法、连续钢带高速磷化。目前所用的磷化液磷化效果还有待进一步改进，同时磷化后磷化膜的稳定性较差，因此需要进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种金属磷化液及其制备方法，提高了磷化液的各项性能，扩大了应用范围。
本发明是通过以下技术手段实现的：
一种金属磷化液，以重量组分计包括：磷酸60-70份，氧化钡30-50份，硝酸锌15-20份，碳酸铜3-8份，醋酸锌10-20份，硼砂1-4份，碳酸铵2-6份，氯酸钾1-4份，硬脂酸锌3-7份，硼酸0.8-2份，水1000-1200份。
所述的金属磷化液，可以优选为以重量组分计包括：磷酸65-68份，氧化钡32-36份，硝酸锌17-20份，碳酸铜5-7份，醋酸锌14-18份，硼砂2-4份，碳酸铵2-4份，氯酸钾1-3份，硬脂酸锌4-6份，硼酸1-1.4份，水1100-1150份。
所述的金属磷化液，可以进一步优选为以重量组分计包括：磷酸66份，氧化钡35份，硝酸锌18份，碳酸铜6份，醋酸锌15份，硼砂3份，碳酸铵3份，氯酸钾2份，硬脂酸锌5份，硼酸1.2份，水1120份。
所述的金属磷化液，硼砂的粒径可以为400-600μm。
一种以上所述的金属磷化液的制备方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将各组分加入到水中混合均匀，升温至40-50℃，搅拌20-30分钟，降至室温。
所述的金属磷化液的制备方法，步骤二中搅拌的速度可以为80-100转/分钟。
本发明提供的金属磷化液磷化成膜后的性能优异，其中耐中性盐雾试验无锈痕时间达到了22小时以上，漆膜中性盐雾试验无锈痕时间达到了55小时以上，漆膜附着力试验附着力等级达到了一级。
具体实施方式：
实施例1
一种金属磷化液，以重量组分计包括：磷酸60份，氧化钡30份，硝酸锌15份，碳酸铜3份，醋酸锌10份，硼砂(400μm)1份，碳酸铵2份，氯酸钾1份，硬脂酸锌3份，硼酸0.8份，水1000份。
以上所述的金属磷化液的制备方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将各组分加入到水中混合均匀，升温至40℃，搅拌20分钟，搅拌速度为80转/分钟，降至室温。
实施例2
一种金属磷化液，以重量组分计包括：磷酸62份，氧化钡35份，硝酸锌15份，碳酸铜4份，醋酸锌12份，硼砂(410μm)1份，碳酸铵3份，氯酸钾1份，硬脂酸锌3份，硼酸0.8份，水1050份。
以上所述的金属磷化液的制备方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将各组分加入到水中混合均匀，升温至40℃，搅拌22分钟，搅拌速度为85转/分钟，降至室温。
实施例3
一种金属磷化液，以重量组分计包括：磷酸65份，氧化钡32份，硝酸锌17份，碳酸铜5份，醋酸锌14份，硼砂(420μm)2份，碳酸铵2份，氯酸钾1份，硬脂酸锌4份，硼酸1份，水1100份。
以上所述的金属磷化液的制备方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将各组分加入到水中混合均匀，升温至45℃，搅拌25分钟，搅拌速度为88转/分钟，降至室温。
实施例4
一种金属磷化液，以重量组分计包括：磷酸66份，氧化钡35份，硝酸锌18份，碳酸铜6份，醋酸锌15份，硼砂(500μm)3份，碳酸铵3份，氯酸钾2份，硬脂酸锌5份，硼酸1.2份，水1120份。
以上所述的金属磷化液的制备方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将各组分加入到水中混合均匀，升温至46℃，搅拌28分钟，搅拌速度为90转/分钟，降至室温。
实施例5
一种金属磷化液，以重量组分计包括：磷酸68份，氧化钡36份，硝酸锌20份，碳酸铜7份，醋酸锌18份，硼砂(500μm)4份，碳酸铵4份，氯酸钾3份，硬脂酸锌6份，硼酸1.4份，水1150份。
以上所述的金属磷化液的制备方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将各组分加入到水中混合均匀，升温至50℃，搅拌26分钟，搅拌速度为95转/分钟，降至室温。
实施例6
一种金属磷化液，以重量组分计包括：磷酸70份，氧化钡50份，硝酸锌20份，碳酸铜8份，醋酸锌20份，硼砂(600μm)4份，碳酸铵6份，氯酸钾4份，硬脂酸锌7份，硼酸2份，水1200份。
以上所述的金属磷化液的制备方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将各组分加入到水中混合均匀，升温至50℃，搅拌30分钟，搅拌速度为100转/分钟，降至室温。
对比例1
一种金属磷化液，以重量组分计包括：磷酸66份，氧化钡35份，硝酸锌18份，碳酸铜6份，醋酸锌15份，硼砂(500μm)3份，碳酸铵3份，硬脂酸锌5份，硼酸1.2份，水1120份。
以上所述的金属磷化液的制备方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将各组分加入到水中混合均匀，升温至46℃，搅拌28分钟，搅拌速度为90转/分钟，降至室温。、
对比例2
一种金属磷化液，以重量组分计包括：磷酸66份，氧化钡35份，硝酸锌18份，碳酸铜6份，醋酸锌15份，碳酸铵3份，氯酸钾2份，硬脂酸锌5份，硼酸1.2份，水1120份。
以上所述的金属磷化液的制备方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将各组分加入到水中混合均匀，升温至46℃，搅拌28分钟，搅拌速度为90转/分钟，降至室温。
对以上实施例制备得到的金属磷化液磷化后进行性能测试，结果如下：
从以上试验数据可以看出，本发明提供的金属磷化液磷化成膜后的性能优异，其中耐中性盐雾试验无锈痕时间达到了22小时以上，漆膜中性盐雾试验无锈痕时间达到了55小时以上，漆膜附着力试验附着力等级达到了一级，其中实施例4中制备得到的磷化液性能最优，因此作为最优选实施例。
对比例1和对比例2是在实施例4的基础上进行的进一步验证，其中对比例1中没有加入氯酸钾，结果可以看出，耐中性盐雾试验无锈痕时间下降为17小时，漆膜附着力降到了二级，说明加入的氯酸钾可以很大程度上提高磷化液的耐中性盐雾性能，同时可以提高漆膜附着力；而对比例2中没有加入硼砂，导致漆膜中性盐雾试验无锈痕时间下降为42小时，下降显著，说明硼砂的加入可以提高磷化液的漆膜耐中性盐雾的能力。

Claims (6)

1.一种金属磷化液，其特征在于，以重量组分计包括：磷酸60-70份，氧化钡30-50份，硝酸锌15-20份 ，碳酸铜3-8份，醋酸锌10-20份，硼砂1-4份，碳酸铵2-6份，氯酸钾1-4份，硬脂酸锌3-7份，硼酸0.8-2份，水1000-1200份。
2.根据权利要求1所述的金属磷化液，其特征在于，以重量组分计包括：磷酸65-68份，氧化钡32-36份，硝酸锌17-20份 ，碳酸铜5-7份，醋酸锌14-18份，硼砂2-4份，碳酸铵2-4份，氯酸钾1-3份，硬脂酸锌4-6份，硼酸1-1.4份，水1100-1150份。
3.根据权利要求1所述的金属磷化液，其特征在于，以重量组分计包括：磷酸66份，氧化钡35份，硝酸锌18份 ，碳酸铜6份，醋酸锌15份，硼砂3份，碳酸铵3份，氯酸钾2份，硬脂酸锌5份，硼酸1.2份，水1120份。
4.根据权利要求1所述的金属磷化液，其特征在于，硼砂的粒径为400-600μm。
5.一种权利要求1所述的金属磷化液的制备方法，其特征在于，步骤如下：
步骤一，按照重量份称取各组分；
步骤二，将各组分加入到水中混合均匀，升温至40-50℃，搅拌20-30分钟，降至室温。
6.根据权利要求5所述的金属磷化液的制备方法，其特征在于，步骤二中搅拌的速度为80-100转/分钟。
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