CN107893224A - 一种冲压模具表面磷化液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冲压模具表面磷化液，涉及建模具加工技术领域，由以下成分制成：磷酸、硼氟酸钠、钼酸盐、酒石酸、乙二胺四乙酸盐、肌醇六磷酸、辛基苯酚聚氧乙烯醚、改性甲基丙烯酸甲酯、磷酸钠、活性剂、水；本发明制备的冲压模具表面磷化液，在110kHz的超声场下能够有效快速的在冲压模具表面形成一层致密均匀的磷化膜，成膜速度快，膜层均匀细腻，具有良好的耐腐蚀性。
Description
技术领域
本发明属于建模具加工技术领域，具体涉及一种冲压模具表面磷化液。
背景技术
冲压模具，是一种对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件或产品的特殊工艺设备。由于冲压件的生产批量普遍较大，冲压工作温度高，冲压模具的表面经常会出现磨损的问题，导致冲压出的工件产品质量和外观都不能达标。
现有方法中为了对冲压模具进行有效的防护处理，对冲压模具进行磷化处理，使得冲压模具表面形成一层磷化膜来防护冲压模具，但是，现有的磷化液磷化效果一般，在冲压模具表面形成的磷化膜耐磨性较差，寿命较低，无法满足市场的需求。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种冲压模具表面磷化液。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种冲压模具表面磷化液，按重量份计由以下成分制成：磷酸5-8、硼氟酸钠1.4-1.6、钼酸盐3-5、酒石酸2-4、乙二胺四乙酸盐1.0-1.5、肌醇六磷酸1.2-1.6、辛基苯酚聚氧乙烯醚3-5、改性甲基丙烯酸甲酯4-6、磷酸钠8-10、活性剂3-6、水100-120。
进一步的，所述改性甲基丙烯酸甲酯制备方法为：
先将一半的甲基丙烯酸甲酯与氯乙酸按摩尔比为1∶2配成氯乙酸改性甲基丙烯酸甲酯溶液，在搅拌条件下将氢氧化钠水溶液加入到剩余一半的甲基丙烯酸甲酯中，在真空条件下升温至120℃脱水1.5小时，反应液降温后滴加入氯乙酸改性甲基丙烯酸甲酯溶液中，保持反应温度在88℃，滴加完毕后反应3小时得到羧甲基化的甲基丙烯酸甲酯，各组份的摩尔比为甲基丙烯酸甲酯∶氯乙酸∶氢氧化钠为 1∶1∶0.3。
进一步的，所述氢氧化钠水溶液质量分数为30%。
进一步的，所述乙二胺四乙酸盐为乙二胺四乙酸钾。
进一步的，所述活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
进一步的，所述钼酸盐为钼酸铵或钼酸钠。
进一步的，所述冲压模具为3Cr17Mo。
进一步的，所述冲压模具表面磷化液使用方法为：将冲压模具放入所述冲压模具表面磷化液中，在110kHz的超声场中浸泡15-20s，然后取出，表面采用去离子水清洗至中性，烘干至恒重，即得。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明制备的冲压模具表面磷化液，在110kHz的超声场下能够有效快速的在冲压模具表面形成一层致密均匀的磷化膜，成膜速度快，膜层均匀细腻，具有良好的耐腐蚀性，与冲压模具基体的附着力高，本发明通过在磷化液中添加辛基苯酚聚氧乙烯醚与肌醇六磷酸的协同作用，能够提高冲压模具表面组织的活性，在冲压模具放入磷化液中处理时，能够使得冲压模具表面形成更加均匀的磷化膜，通过改性甲基丙烯酸甲酯的作用，能够有效的提高磷化液中离子的分散均匀性，同时，最显著的是，改性甲基丙烯酸甲酯对冲压模具表面的作用，对冲压模具表面的接触角具有显著的降低作用，从而提高了冲压模具表面的润湿性，提高其对磷化液的铺展性能，进而显著的提高了磷化成膜的速度。
具体实施方式
实施例1
一种冲压模具表面磷化液，按重量份计由以下成分制成：磷酸5、硼氟酸钠1.4、钼酸盐3、酒石酸2、乙二胺四乙酸盐1.0、肌醇六磷酸1.2、辛基苯酚聚氧乙烯醚3、改性甲基丙烯酸甲酯4、磷酸钠8、活性剂3、水100。
进一步的，所述改性甲基丙烯酸甲酯制备方法为：
先将一半的甲基丙烯酸甲酯与氯乙酸按摩尔比为1∶2配成氯乙酸改性甲基丙烯酸甲酯溶液，在搅拌条件下将氢氧化钠水溶液加入到剩余一半的甲基丙烯酸甲酯中，在真空条件下升温至120℃脱水1.5小时，反应液降温后滴加入氯乙酸改性甲基丙烯酸甲酯溶液中，保持反应温度在88℃，滴加完毕后反应3小时得到羧甲基化的甲基丙烯酸甲酯，各组份的摩尔比为甲基丙烯酸甲酯∶氯乙酸∶氢氧化钠为 1∶1∶0.3。
进一步的，所述氢氧化钠水溶液质量分数为30%。
进一步的，所述乙二胺四乙酸盐为乙二胺四乙酸钾。
进一步的，所述活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
进一步的，所述钼酸盐为钼酸铵或钼酸钠。
进一步的，所述冲压模具为3Cr17Mo。
进一步的，所述冲压模具表面磷化液使用方法为：将冲压模具放入所述冲压模具表面磷化液中，在110kHz的超声场中浸泡15s，然后取出，表面采用去离子水清洗至中性，烘干至恒重，即得。
实施例2
一种冲压模具表面磷化液，按重量份计由以下成分制成：磷酸8、硼氟酸钠1.6、钼酸盐3-5、酒石酸4、乙二胺四乙酸盐1.5、肌醇六磷酸1.6、辛基苯酚聚氧乙烯醚5、改性甲基丙烯酸甲酯6、磷酸钠10、活性剂6、水120。
进一步的，所述改性甲基丙烯酸甲酯制备方法为：
先将一半的甲基丙烯酸甲酯与氯乙酸按摩尔比为1∶2配成氯乙酸改性甲基丙烯酸甲酯溶液，在搅拌条件下将氢氧化钠水溶液加入到剩余一半的甲基丙烯酸甲酯中，在真空条件下升温至120℃脱水1.5小时，反应液降温后滴加入氯乙酸改性甲基丙烯酸甲酯溶液中，保持反应温度在88℃，滴加完毕后反应3小时得到羧甲基化的甲基丙烯酸甲酯，各组份的摩尔比为甲基丙烯酸甲酯∶氯乙酸∶氢氧化钠为 1∶1∶0.3。
进一步的，所述氢氧化钠水溶液质量分数为30%。
进一步的，所述乙二胺四乙酸盐为乙二胺四乙酸钾。
进一步的，所述活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
进一步的，所述钼酸盐为钼酸铵或钼酸钠。
进一步的，所述冲压模具为3Cr17Mo。
进一步的，所述冲压模具表面磷化液使用方法为：将冲压模具放入所述冲压模具表面磷化液中，在110kHz的超声场中浸泡20s，然后取出，表面采用去离子水清洗至中性，烘干至恒重，即得。
实施例3
一种冲压模具表面磷化液，按重量份计由以下成分制成：磷酸6、硼氟酸钠1.5、钼酸盐3-5、酒石酸3、乙二胺四乙酸盐1.2、肌醇六磷酸1.4、辛基苯酚聚氧乙烯醚4、改性甲基丙烯酸甲酯5、磷酸钠9、活性剂5、水110。
进一步的，所述改性甲基丙烯酸甲酯制备方法为：
先将一半的甲基丙烯酸甲酯与氯乙酸按摩尔比为1∶2配成氯乙酸改性甲基丙烯酸甲酯溶液，在搅拌条件下将氢氧化钠水溶液加入到剩余一半的甲基丙烯酸甲酯中，在真空条件下升温至120℃脱水1.5小时，反应液降温后滴加入氯乙酸改性甲基丙烯酸甲酯溶液中，保持反应温度在88℃，滴加完毕后反应3小时得到羧甲基化的甲基丙烯酸甲酯，各组份的摩尔比为甲基丙烯酸甲酯∶氯乙酸∶氢氧化钠为 1∶1∶0.3。
进一步的，所述氢氧化钠水溶液质量分数为30%。
进一步的，所述乙二胺四乙酸盐为乙二胺四乙酸钾。
进一步的，所述活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
进一步的，所述钼酸盐为钼酸铵或钼酸钠。
进一步的，所述冲压模具为3Cr17Mo。
进一步的，所述冲压模具表面磷化液使用方法为：将冲压模具放入所述冲压模具表面磷化液中，在110kHz的超声场中浸泡15-20s，然后取出，表面采用去离子水清洗至中性，烘干至恒重，即得。
对比例：与实施例1区别仅在于将改性甲基丙烯酸甲酯替换为普通未改性甲基丙烯酸甲酯。
对实施例与对比例处理的冲压模具表面磷化膜附着力进行测试对比：
表1
| 附着力/级 | |
| 实施例1 | 0 |
| 实施例2 | 0 |
| 实施例3 | 0 |
| 对比例1 | 2 |
由表1可以看出，本发明处理的冲压模具形成的磷化膜附着力非常高。
耐磨性：在1kg压力下，将3cm×3cm×2mm的3Cr17Mo钢板试片随机分成4组，分别采用实施例与对比例方法处理后，在1000目20cm长砂纸上往复30次打磨后测量其磨损量，作为耐磨性评定依据：
表2
| 磨损量mg/cm² | |
| 实施例1 | 0.0513 |
| 实施例2 | 0.0518 |
| 实施例3 | 0.0512 |
| 对比例1 | 0.0997 |
由表2可以看出，本发明形成的磷化膜耐磨性得到显著的提高。
Claims (8)
1.一种冲压模具表面磷化液，其特征在于，按重量份计由以下成分制成：磷酸5-8、硼氟酸钠1.4-1.6、钼酸盐3-5、酒石酸2-4、乙二胺四乙酸盐1.0-1.5、肌醇六磷酸1.2-1.6、辛基苯酚聚氧乙烯醚3-5、改性甲基丙烯酸甲酯4-6、磷酸钠8-10、活性剂3-6、水100-120。
2.如权利要求1所述的一种冲压模具表面磷化液，其特征在于，所述改性甲基丙烯酸甲酯制备方法为：
先将一半的甲基丙烯酸甲酯与氯乙酸按摩尔比为1∶2配成氯乙酸改性甲基丙烯酸甲酯溶液，在搅拌条件下将氢氧化钠水溶液加入到剩余一半的甲基丙烯酸甲酯中，在真空条件下升温至120℃脱水1.5小时，反应液降温后滴加入氯乙酸改性甲基丙烯酸甲酯溶液中，保持反应温度在88℃，滴加完毕后反应3小时得到羧甲基化的甲基丙烯酸甲酯，各组份的摩尔比为甲基丙烯酸甲酯∶氯乙酸∶氢氧化钠为 1∶1∶0.3。
3.如权利要求2所述的一种冲压模具表面磷化液，其特征在于，所述氢氧化钠水溶液质量分数为30%。
4.如权利要求1所述的一种冲压模具表面磷化液，其特征在于，所述乙二胺四乙酸盐为乙二胺四乙酸钾。
5.如权利要求1所述的一种冲压模具表面磷化液，其特征在于，所述活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
6.如权利要求1所述的一种冲压模具表面磷化液，其特征在于，所述钼酸盐为钼酸铵或钼酸钠。
7.如权利要求1所述的一种冲压模具表面磷化液，其特征在于，所述冲压模具为3Cr17Mo。
8.如权利要求1所述的一种冲压模具表面磷化液，其特征在于，所述冲压模具表面磷化液使用方法为：将冲压模具放入所述冲压模具表面磷化液中，在110kHz的超声场中浸泡15-20s，然后取出，表面采用去离子水清洗至中性，烘干至恒重，即得。
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