CN104962898B - 一种锰系磷化液添加剂及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种锰系磷化液添加剂及其使用方法，属于工业磷化液领域。添加剂包括磷酸二氢锰、氟硅酸钠、酒石酸、柠檬酸、HEDP、聚乙烯醇、淀粉磷酸单酯和葡萄糖酸；所述的淀粉磷酸单酯取代度为0.12。与现有技术相比，本发明的锰系磷化液添加剂的优点在于，用酒石酸代替亚硝酸盐与氟硅酸盐配合使用，加快成膜速度；有机羧酸盐与金属阳离子络合，使晶粒细化，同时减少磷化液沉渣，保证磷化膜的质量，膜层均匀细腻，多种表面活性剂协同使用，不仅使磷化液具有较好的耐蚀性，增强各金属部件与涂层的附着力；该添加剂的应用范围广范，成本低，使用方便，节能环保，有利于工业化生产。

Description

一种锰系磷化液添加剂及其使用方法

技术领域

本发明属于工业磷化液领域，具体涉及一种锰系磷化液添加剂及其使用方法。

背景技术

磷化作为涂装前处理的核心技术之一，广泛应用于汽车、家电、机械、军工等行业。向磷化液中通过添加一定的助剂可以明显提高涂层的附着力、耐蚀性及防护性能，

目前国内磷化技术普遍存在的问题是：磷化温度高、磷化液使用寿命短、水洗难度大以及造成水体污染等问题，不仅给环境治理带来负担而且消耗大量的水、磷酸盐等资源。因此磷化技术的发展方向，主要是提高质量和降低污染、节能、无毒环保，进一步是清洁磷化，磷化液应该具有节约材料与能源、功能合理，产品在使用过程中及使用后不危害人体健康和破坏生态环境的特点。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种适于低温磷化，沉渣少，成膜速度快的锰系磷化液添加剂，该添加剂的应用范围广范，成本低，使用方便，节能环保。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锰系磷化液添加剂，所述的添加剂包括磷酸二氢锰、氟硅酸钠、酒石酸、柠檬酸、HEDP、聚乙烯醇、淀粉磷酸单酯和葡萄糖酸；所述的淀粉磷酸单酯取代度为0.12。

进一步的，所述的添加剂各组分按重量份数计为：

本发明还同时请求保护利用上述锰系磷化液添加剂的使用方法，其特征在于，先将磷化液的主盐用水搅拌均匀，加入硝酸或磷酸溶解，然后依次加入适量的磷酸二氢锰、氟硅酸钠、柠檬酸、酒石酸、HEDP、淀粉磷酸单酯、葡萄糖酸和聚乙烯醇，边加边搅拌至完全溶解，调整pH值为2～4。

向磷化液中添加氟硅酸盐可以加快磷化速度，促使磷化层更加细致，用酒石酸替换亚硝酸盐，不仅可以加快磷化速度还可保持磷化温度在50℃以下，以满足配制低温磷化液的要求，而且氟硅酸盐与酒石酸可以形成良好的缓冲剂，保持磷化液的pH值稳定。加入有机羧酸HEDP其在磷化过程中产生的金属阳离子可以形成稳定的配合物或螯合物，使磷化膜的晶粒细化，同时还可以减少沉渣，HEDP与柠檬酸配合使用，效果可以达到最佳；阴离子表面活性剂淀粉磷酸单酯与葡萄糖酸和非离子表面活性剂聚乙烯醇配合使用，其中聚乙烯醇可进入磷化层提高磷化膜质量，采用多种表面活性剂可达到消泡、润湿、提高耐蚀性的作用。

与现有技术相比，本发明的锰系磷化液添加剂的优点在于，用酒石酸代替亚硝酸盐与氟硅酸盐配合使用，加快成膜速度；有机羧酸盐与金属阳离子络合，使晶粒细化，同时减少磷化液沉渣，保证磷化膜的质量，膜层均匀细腻，多种表面活性剂协同使用，不仅使磷化液具有较好的耐蚀性，增强各金属部件与涂层的附着力。该添加剂的应用范围广范，成本低，使用方便，节能环保，有利于工业化生产。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明的内容做详细描述。

实施例1

(1)锰系磷化液添加剂的组分为：

淀粉磷酸单酯取代度为0.12，该淀粉磷酸单酯可以从市面购买，也可以根据实际需求由淀粉和磷化膜交联制备，当磷酸与淀粉中三个羟基反应，则生成淀粉磷酸单酯。

(2)配制磷化液：

先将磷化液的主盐用水搅拌均匀，加入硝酸或磷酸溶解，然后依次加入适量的磷酸二氢锰、氟硅酸钠、柠檬酸、酒石酸、HEDP、淀粉磷酸单酯、葡萄糖酸和聚乙烯醇，边加边搅拌至完全溶解，调整pH值为2～4。

(3)表面处理：

把经脱脂、水洗、除锈、表调处理后的金属投入到步骤(2)中的磷化液中，在35～45℃下磷化6～8分钟，生成均匀的黑色锰系磷化膜。

实施例2

(1)锰系磷化液添加剂的组分为：

(2)配制磷化液：

先将磷化液的主盐用水搅拌均匀，加入硝酸或磷酸溶解，然后依次加入适量的磷酸二氢锰、氟硅酸钠、柠檬酸、酒石酸、HEDP、淀粉磷酸单酯、葡萄糖酸和聚乙烯醇，边加边搅拌至完全溶解，调整pH值为2～4。

(3)表面处理：

把经脱脂、水洗、除锈、表调处理后的金属投入到步骤(2)中的磷化液中，在35～45℃下磷化6～8分钟，生成均匀的黑色锰系磷化膜。

实施例3

(1)锰系磷化液添加剂的组分为：

(2)配制磷化液：

先将磷化液的主盐用水搅拌均匀，加入硝酸或磷酸溶解，然后依次加入适量的磷酸二氢锰、氟硅酸钠、柠檬酸、酒石酸、HEDP、淀粉磷酸单酯、葡萄糖酸和聚乙烯醇，边加边搅拌至完全溶解，调整pH值为2～4。

(3)表面处理：

把经脱脂、水洗、除锈、表调处理后的金属投入到步骤(2)中的磷化液中，在35～45℃下磷化6～8分钟，生成均匀的黑色锰系磷化膜。

对比例1

对比磷化液Ⅰ的组成为：主盐、硝酸、磷酸、磷酸二氢锰、酒石酸和EDTA，调整各成分配比，按照本领域的常规方法制作磷化液，将经脱脂、水洗、除锈、表调处理后的金属投入到磷化液中，在35～45℃下磷化6～8分钟，生产锰系磷化膜。

对比例2

对比磷化液Ⅱ的组成为：主盐、硝酸、磷酸、磷酸二氢锰、氟硅酸钠和EDTA，调整各成分配比，按照本领域的常规方法制作磷化液，将经脱脂、水洗、除锈、表调处理后的金属投入到磷化液中，在35～45℃下磷化6～8分钟，生产锰系磷化膜。

对比例3

对比磷化液Ⅲ的组成为：主盐、硝酸、磷酸、磷酸二氢锰、酒石酸、氟硅酸钠和EDTA，调整各成分配比，按照本领域的常规方法制作磷化液，将经脱脂、水洗、除锈、表调处理后的金属投入到磷化液中，在35～45℃下磷化6～8分钟，生产锰系磷化膜。

分别将浸于实施例1～3，对比例1～3的磷化液中的金属零件进行性能测试，耐蚀性按照GB/T6807-2001的规定标准进行检测，附着力按照GB1720-79的规定进行测定。

将磷化试样降至室温立即浸入3％氯化钠水溶液中，在15～25℃下，保持规定的时间，取出试样洗净、吹干，目视检查磷化表面是否出现锈蚀。

表1实施例1-3的处理结果

经检测，采用本发明实施例1～3所得磷化液的磷化效果最佳，对比例Ⅰ、Ⅱ沉渣量过大，且均出现了不同程度的锈蚀，使用本发明的添加剂所得的锰系磷化液的零件具有优秀的涂层附着力，加入酒石酸和氟硅酸盐的添加剂可以得到极均匀细致的磷化膜，而且该膜与基体的粘附力极好，均匀细密，综合性能优异。

Claims (1)

1.一种锰系磷化液添加剂，其特征在于，所述的添加剂各组分按重量份数计为：

所述的淀粉磷酸单酯取代度为0.12。