CN106521475A - 一种涂装用液体表面调整剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涂装用液体表面调整剂，各组分按重量份数计包括：磷酸锌和磷酸铁的混合物10‑20份、三乙基己基磷酸8‑10份、焦磷酸铜5‑10份、焦磷酸二氢二钠5‑10份、水解聚马来酸酐5‑8份、氢氧化钠1‑2份，水40‑66份。本发明所述液体表面活性剂可提高处理液长时间的稳定性，同时在使用过程中受水的硬度影响小，显著提高氧化皮混合材、铝合金等难处理材的磷酸盐皮膜的组成性能。在制备表面调整剂时节省了长时间的加温过程，且无需进行干燥；本发明所述表面调整剂较目前使用的固体表面调整剂处理能力更强；且活性保持性能好，当室温放置时间超过4个月时，依然保持较好的表面调整活性。

Description

一种涂装用液体表面调整剂及其制备方法

技术领域

本发明属于表面处理技术领域，涉及一种新型涂装用液体表面调整剂。

背景技术

表调处理是指采用磷化表面调整剂使需要磷化的钢板表面改变微观状态，促使磷化过程中形成结晶细小、均匀和致密的磷化膜，表面调整在磷化成膜前使用。表面调整剂的使用量很小，但是却有这极其重要的作用，可以改善磷化膜的质量、缩短磷化时间等。目前使用的表面调整剂，通常采用钛胶调整剂，制得的磷化膜细致均匀。但是存在局限性，仅在钢材表面具有良好的效果，对铝合金等效果不明显，同时耐蚀性有待提高，且钛胶体存在稳定性较差、存放时间较短的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型涂装用液体表面调整剂，它能够提高处理液长时间的稳定性，同时在使用过程中受水的硬度影响小，能够得到致密的磷酸盐皮膜结晶状态，显著提高氧化皮混合材、铝合金等难处理材的磷酸盐皮膜的组成性能。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种涂装用液体表面调整剂，各组分按重量份数计包括：磷酸锌和磷酸铁的混合物10-20份、三乙基己基磷酸8-10份、焦磷酸铜5-10份、焦磷酸二氢二钠5-10份、水解聚马来酸酐5-8份、氢氧化钠1-2份，水40-66份。

优选的，各组分按重量份数计包括：磷酸锌和磷酸铁混合15-18份、三乙基己基磷酸9-10份、焦磷酸铜5-10份、焦磷酸二氢二钠5-10份、水解聚马来酸酐5-8份、氢氧化钠1-2份，水50-66份。

上述方案中，所述磷酸锌和磷酸铁的混合物中所述磷酸锌和磷酸铁的质量比为1:(0.2-0.25)。

优选的，所述涂装用液体表面调整剂中继续添加氢氧化钠调节pH值至9-9.5。

上述一种涂装用液体表面调整剂的制备方法，包括如下步骤:

1)按配比称取各组分，各组分按重量份数计包括：磷酸锌和磷酸铁的混合物10-20份、三乙基己基磷酸8-10份、焦磷酸铜5-10份、焦磷酸二氢二钠5-10份、水解聚马来酸酐5-8份、氢氧化钠1-2份，水40-66份；

2)称取去离子水，然后在搅拌条件下依次加入焦磷酸二氢二钠、三乙基己基磷酸和氢氧化钠，然后加入经超声分散的磷酸锌和磷酸铁的混合物和水解聚马来酸酐，再加入焦磷酸铜，搅拌均匀，得所述涂装用液体表面调整剂。

优选的，向所得涂装用液体表面调整剂中继续添加氢氧化钠调节混合物的pH值至9-9.5。

上述方案所得涂装用液体表面调整剂适用于钢铁、镀锌及镀锌合金、铝合金的磷酸盐皮膜处理前的表面调整，通用性好。

本发明涉及的原理如下：

1)磷酸锌与三价铁离子都具有很强的络合能力，磷酸根离子与铁阳极反应，可形成钝化膜不溶于水，同时磷酸铁的存在，可进一步填充皮膜可能存在的空隙，使形成的磷酸锌/磷酸铁皮膜更加致密；并且可以同时作用于镀锌合金、铝合金等材料，适用性广。

2)分散剂采用三乙基己基磷酸和水解聚马来酸酐，水解聚马来酸酐为多羰基环状化台物，可消除水中钙镁离子的影响，同时采用三乙基己基磷酸进一步促进生成磷酸锌微细粒子为结晶核的磷酸锌皮膜。

3)加入焦磷酸二氢二钠起到分散和抗絮凝的作用，同时可以促进转化，形成致密的转化皮膜晶体，提高耐蚀性。

4)添加焦磷盐类螯合阳离子并保持皮膜的稳定性。

与现有技术相比，其有益效果为：

1.本发明不使用钛胶体技术，可提高处理液长时间的稳定性，且活性保持性能好，当室温放置时间超过4个月时，依然保持较好的表面调整活性；

2.本发明所述液体表面调整剂在使用过程中，受工业水(硬度)的影响小，且呈液状，操作使用方便；

3.采用本发明所述液体表面调整剂进行表面处理，可得到致密磷酸盐皮膜结晶状态；可提高氧化皮混合材、铝合金等难处理材的磷酸盐皮膜的组成性能；适用于处理钢铁、镀锌及镀锌合金、铝合金等不同材料，通用性好，具有重要的实际应用价值。

附图说明

图1为本发明实施例1所得磷化皮膜结晶的扫描电镜图片。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

一种涂装用液体表面调整剂，各组分按重量份数计包括：磷酸锌和磷酸铁的混合物15份(磷酸锌和磷酸铁的质量比为1:0.25)、三乙基己基磷酸9份、焦磷酸铜8份、焦磷酸二氢二钠8份、水解聚马来酸酐6份、氢氧化钠1份，水53份；其制备方法包括如下步骤：

按配比称取去离子水，然后在搅拌条件下依次加入焦磷酸二氢二钠、三乙基己基磷酸和氢氧化钠，然后加入经过超声波分散机分散的磷酸锌和磷酸铁的混合物和水解聚马来酸酐，保持15min，再加入焦磷酸铜，形成均匀的混合物，最后向所得混合物中继续添加氢氧化钠调节混合物的pH值在9-9.5之间，取出即得所述涂装用液体表面调整剂。

将本实施例所得液体表面调整剂应用于对铝合金进行表调处理，所得磷化皮膜的形貌图见图1，图中可以看出所得皮膜晶粒基本呈现分布均匀状态，粒径为5μm左右，表面致密。将本实施例所得液体表面调整剂应用于对钢铁、镀锌及镀锌合金、铝合金、氧化皮混合材等材料进行表调处理，均可提升所得磷酸盐皮膜的组成性能。

本实施例所得液体表面调整剂活性保持性能好，当室温放置时间超过4个月时，依然保持较好的表面调整活性。

实施例2

一种涂装用液体表面调整剂，各组分按重量份数计包括：磷酸锌和磷酸铁的混合物20份(磷酸锌和磷酸铁的质量比为1:0.25)、三乙基己基磷酸10份、焦磷酸铜5份、焦磷酸二氢二钠5份、水解聚马来酸酐5份、氢氧化钠1份，水66份；其制备方法包括如下步骤：

按配比称取去离子水，然后在搅拌条件下依次加入焦磷酸二氢二钠、三乙基己基磷酸和氢氧化钠，然后加入经过超声波分散机分散的磷酸锌和磷酸铁的混合物和水解聚马来酸酐，保持15min，再加入焦磷酸铜，形成均匀的混合物，最后向所得混合物中继续添加氢氧化钠调节混合物的pH值在9-9.5之间，取出即得所述涂装用液体表面调整剂。

将本实施例所得液体表面调整剂对钢铁、镀锌及镀锌合金、铝合金、氧化皮混合材等材料均可表现出较高的表面调整活性。本实施例所得液体表面调整剂活性保持性能好，当室温放置时间超过4个月时，依然保持较好的表面调整活性。

实施例3

一种涂装用液体表面调整剂，各组分按重量份数计包括：磷酸锌和磷酸铁的混合物10份(磷酸锌和磷酸铁的质量比为1:0.25)、三乙基己基磷酸8份、焦磷酸铜5份、焦磷酸二氢二钠5份、水解聚马来酸酐5份、氢氧化钠1份，水66份；其制备方法包括如下步骤：

按配比称取去离子水，然后在搅拌条件下依次加入焦磷酸二氢二钠、三乙基己基磷酸和氢氧化钠，然后加入经过超声波分散机分散的磷酸锌和磷酸铁的混合物和水解聚马来酸酐，保持15min，再加入焦磷酸铜，形成均匀的混合物，最后向所得混合物中继续添加氢氧化钠调节混合物的pH值在9-9.5之间，取出即得所述涂装用液体表面调整剂。

将本实施例所得液体表面调整剂对钢铁、镀锌及镀锌合金、铝合金、氧化皮混合材等材料均可表现出较高的表面调整活性。本实施例所得液体表面调整剂活性保持性能好，当室温放置时间超过4个月时，依然保持较好的表面调整活性。

实施例4

一种涂装用液体表面调整剂，各组分按重量份数计包括：磷酸锌和磷酸铁的混合物18份(磷酸锌和磷酸铁的质量比为1:0.25)、三乙基己基磷酸10份、焦磷酸铜6份、焦磷酸二氢二钠6份、水解聚马来酸酐7份、氢氧化钠2份，水51份；其制备方法包括如下步骤：

按配比称取去离子水，然后在搅拌条件下依次加入焦磷酸二氢二钠、三乙基己基磷酸和氢氧化钠，然后加入经过超声波分散机分散的磷酸锌和磷酸铁的混合物和水解聚马来酸酐，保持15min，再加入焦磷酸铜，形成均匀的混合物，最后向所得混合物中继续添加氢氧化钠调节混合物的pH值在9-9.5之间，取出即得所述涂装用液体表面调整剂。

将本实施例所得液体表面调整剂对钢铁、镀锌及镀锌合金、铝合金、氧化皮混合材等材料均可表现出较高的表面调整活性。本实施例所得液体表面调整剂活性保持性能好，当室温放置时间超过4个月时，依然保持较好的表面调整活性。

实施例5

一种涂装用液体表面调整剂，各组分按重量份数计包括：磷酸锌和磷酸铁的混合物13份(磷酸锌和磷酸铁的质量比为1:0.2)、三乙基己基磷酸8份、焦磷酸铜7份、焦磷酸二氢二钠7份、水解聚马来酸酐6份、氢氧化钠1份，水58份；其制备方法包括如下步骤：

按配比称取去离子水，然后在搅拌条件下依次加入焦磷酸二氢二钠、三乙基己基磷酸和氢氧化钠，然后加入经过超声波分散机分散的磷酸锌和磷酸铁的混合物和水解聚马来酸酐，保持15min，再加入焦磷酸铜，形成均匀的混合物，最后向所得混合物中继续添加氢氧化钠调节混合物的pH值在9-9.5之间，取出即得所述涂装用液体表面调整剂。

将本实施例所得液体表面调整剂对钢铁、镀锌及镀锌合金、铝合金、氧化皮混合材等材料均可表现出较高的表面调整活性。本实施例所得液体表面调整剂活性保持性能好，当室温放置时间超过4个月时，依然保持较好的表面调整活性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种涂装用液体表面调整剂，其特征在于，各组分按重量份数计包括：磷酸锌和磷酸铁的混合物10-20份、三乙基己基磷酸8-10份、焦磷酸铜5-10份、焦磷酸二氢二钠5-10份、水解聚马来酸酐5-8份、氢氧化钠1-2份，水40-66份。

2.根据权利要求1所述的涂装用液体表面调整剂，其特征在于，各组分按重量份数计包括：磷酸锌和磷酸铁混合15-18份、三乙基己基磷酸9-10份、焦磷酸铜5-10份、焦磷酸二氢二钠5-10份、水解聚马来酸酐5-8份、氢氧化钠1-2份，水50-66份。

3.根据权利要求1或2所述的涂装用液体表面调整剂，其特征在于，所述磷酸锌和磷酸铁的混合物中所述磷酸锌和磷酸铁的质量比为1:(0.2-0.25)。

4.根据权利要求1所述的液体表面调整剂，其特征在于，所述涂装用液体表面调整剂中继续添加氢氧化钠调节pH值至9-9.5。

5.权利要求1～4任一项所述涂装用液体表面调整剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:

1)按配比称取各组分，各组分按重量份数计包括：磷酸锌和磷酸铁的混合物10-20份、三乙基己基磷酸8-10份、焦磷酸铜5-10份、焦磷酸二氢二钠5-10份、水解聚马来酸酐5-8份、氢氧化钠1-2份，水40-66份；

2)称取去离子水，然后在搅拌条件下依次加入焦磷酸二氢二钠、三乙基己基磷酸和氢氧化钠，然后加入经超声分散的磷酸锌和磷酸铁的混合物和水解聚马来酸酐，再加入焦磷酸铜，搅拌均匀，得所述涂装用液体表面调整剂。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，向所得涂装用液体表面调整剂中继续添加氢氧化钠调节混合物的pH值至9-9.5。