CN1069528A - 除油除锈无渣常温磷化液 - Google Patents

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王一建
周光达
吴肖安
吕忠良
王国清
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    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
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    • C23C22/47—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing oxalates containing also phosphates

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Abstract

一种除油除锈无渣常温磷化液，由磷酸、磷酸二 氢钠、六偏磷酸钠、草酸、柠檬酸、硫脲、TX非离子表 面活性剂、镍氧化促进剂添加剂和水所组成。具有常 温下除油、除锈、磷化同步进行，不产生残渣，无环境 污染，操作方便，成本低等优点。可广泛适用于钢铁 工件涂装前的表面处理的场合，具有较大的社会经济 效益和实施价值。

Description

本发明属于金属表面处理液，尤其是除油除锈无渣常温磷化液，适用于钢铁工件涂装前的表面处理的场合。
在本发明作出之前，中国专利公开号CN1037936A公开了一种磷化液及制备方法，该磷化液由硝酸钙、磷酸锌、硝酸镍、硝酸钴、硝酸锡、柠檬酸、酒石酸、EDTA、表面活性剂OP和水组成，具有原料价廉易取，配制方便、防锈能力强等优点，但钢铁工件涂装前的磷化处理过程中需加温至65～70℃，同时形成残渣，用该方法磷化处理后钢铁工件单位面积膜层质量为1～15克/米2，而实际上涂装前钢铁工件磷化处理要求膜层质量小于5克/米2，否则钢铁工件涂装后的漆膜会出现剥落现象，其钢铁工件磷化处理的反应过程如下：
                                （残渣）    （磷化膜）
为减少残渣，中国专利公开号CN85100689A“一种除锈磷化液”、CN1030947A“除油除锈磷化液”、CN1038470A“钢铁表面处理剂一新型除锈防锈剂”均由磷酸、磷酸三钠、铬酸、表面活性剂等组成，该类磷化液具有除锈、除油除锈或除锈防锈优点，钢铁工件磷化在30-65℃条件下处理，处理后的钢铁工件不经水洗，在通风处凉干，继续自然磷化，该磷化液虽解决了减少残渣的问题，但钢铁工件涂装前的磷化处理仍需加温，以及经自然凉干磷化，磷化膜形成时间较长，在环境湿度较大情况下钢铁工件容易产生返黄生锈的问题，在钢铁工件磷化过程中，磷化液组分变化较大，维护磷化液组分浓度较困难。
本发明的任务是克服现有技术的不足，采用镍氧化促进剂为添加剂，提供一种常温下除油、除锈、磷化三道工序同步进行，不产生残渣，无环境污染，防锈性能好，钢铁工件表面涂装漆膜不易剥落的除油除锈无渣常温磷化液。
一种除油除锈无渣常温磷化液，其中含有磷酸、磷酸二氢钠、六偏磷酸钠、草酸、柠檬酸、硫脲、TX非离子表面活性剂，还有镍氧化促进剂作为该磷化液的添加剂，该产品的配方与其它同类专利产品不同，由于加入了添加剂镍氧化促进剂，磷化液不仅可以在常温下进行浸渍或涂刷处理，处理过程中不会产生残渣，除油、除锈和磷化同步进行，时间在3～10分钟完成。添加剂镍氧化促进剂的含量（重量%）为0.2～0.8。磷化液配方（重量%）为：磷酸10～40，磷酸二氢钠0.5～1.5，六偏磷酸钠0.2～0.5，草酸0.2～0.5，柠檬酸0.1～0.3，硫脲0.05～1，TX非离子表面活性剂0.5～1及添加剂镍氧化促进剂，其余量为水。磷化液的浸渍或涂刷处理温度为0～35℃。
本发明的除油除锈无渣常温磷化液，由于采用了添加剂镍氧化促进剂具有氧化成膜作用，其钢铁工件磷化处理的反应机理为：
4Fe+4NaH2PO4+3O2→
Figure 911057013_IMG1
与现有技术相比，具有工序简单，操作方便，可以在常温下除油、除锈、磷化同步进行，设备投资省，成本低，不产生残渣，无环境污染，无废液排放，磷化液组分浓度容易维护和控制，而且不影响金属材料性能，磷化膜对涂装漆膜无破坏作用，不易剥落，防锈性能好等优点，具有较大的社会经济效益和实施价值。
本发明的实施方案是：该磷化液的配方（重量%）为磷酸20，磷酸二氢钠0.5，六偏磷酸钠0.2，草酸0.2，柠檬酸0.1，硫脲0.05TX非离子表面活性剂0.5，镍氧化促进剂添加剂0.5，余量为水，配制成浸渍磷化液，钢铁构件采用08F冷轧板（武钢、日本或西德产）和A，热轧板（杭州钢铁厂产），经该磷化液常温（15℃）除油、除锈、磷化处理6分钟后，该钢铁构件按国家标准GB6807-86“钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件”检验，结果如下：
Figure 911057013_IMG2

Claims (4)

1、一种除油除锈无渣常温磷化液，其中含有磷酸、磷酸二氢钠、六偏磷酸钠、草酸、柠檬酸、硫脲、TX非离子表面活性剂，其特征是该液还有添加剂，添加剂是镍氧化促进剂。
2、如权利要求1所述的磷化液，其特征是添加剂镍氧化促进剂的含量（重量%）为0.2～0.8。
3、如权利要求1所述的磷化液，其特征是磷化液配方（重量%）为：磷酸10～40，磷酸二氢钠0.5～1.5，六偏磷酸钠0.2～0.5，草酸0.2～0.5，柠檬酸0.1～0.3，硫脲0.05～0.1，TX非离子表面活性剂0.5～1及添加剂镍氧化促进剂，其余量为水。
4、如权利要求1所述的磷化液，其特征是磷化液的浸渍或涂刷处理温度为0～35℃。
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