CN108359968A - 球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂及制备方法 - Google Patents

球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂及制备方法 Download PDF

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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
    • C23C22/07—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 phosphates
    • C23C22/23—Condensed phosphates

Abstract

本发明公开球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂及制备方法，其特征在于，磷化综合处理剂由以下重量百分比的原料制成：磷酸二氢亚铁15‑20％、硝酸锌6‑8％、氟化钠1.5‑2.5％、氧化锌1.5‑1.8％、碳酸钠2‑3％、磷酸钠1.6‑2.8％、多聚磷酸钠0.2‑0.5％、十二烷2‑4％、氯酸钾0.2‑0.5％、柠檬酸螯合铁0.4‑0.7％，阴离子表面活性剂2‑4份、余量为去离子水，制备方法主要包括混料以及超声震动搅拌，通过本发明公开的技术方案得到磷化综合处理剂，不仅喷涂效果好，生产成本低，具有较大的应用前景。

Description

球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂及制备方法
技术领域
本发明涉及磷化处理剂领域，具体是球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂及制备方法。
背景技术
磷化液的主要成分是磷酸二氢盐，其主要作用是：增强涂装膜层(如涂料涂层)与工件间结合力、提高涂装后工件表面涂层的耐蚀性。按磷化成膜体系主要分为：锌系(间接法氧化锌及磷酸)、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相铁系六大类。
磷化液的工作原理是在工作部件表面形成一层转化膜，用于提高金属部件表面的自由金属离子浸入到磷化液中的盐溶液中。目前铸件领域中应用较多的是锌系磷化液，而铁系磷化液应用较窄，主要原因是铁系磷化液与铸件作用较差。针对现有技术存在的不足，至今未有一种实施有效的方式解决。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对上述现有技术存在的不足，本发明提供球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂及制备方法，通过本发明公开的技术方案得到磷化综合处理剂，不仅喷涂效果好，且生产成本低，
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现:
一种球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂，由以下重量百分比的原料制成：磷酸二氢亚铁15-20％、硝酸锌6-8％、氟化钠1.5-2.5％、氧化锌1.5-1.8％、碳酸钠2-3％、磷酸钠1.6-2.8％、多聚磷酸钠0.2-0.5％、十二烷2-4％、氯酸钾0.2-0.5％、柠檬酸螯合铁0.4-0.7％，阴离子表面活性剂2-4份、余量为去离子水。
优选地，所述球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂由以下重量百分比的原料制成：磷酸二氢亚铁17-19％、硝酸锌6.5-7.5％、氟化钠1.8-2％、氧化锌1.6-1.7％、碳酸钠2.5-2.8％、磷酸钠1.8-2.5％、多聚磷酸钠0.25-0.28％、十二烷2.5-3.5％、氯酸钾0.3-0.4％、柠檬酸螯合铁0.5-0.6％，阴离子表面活性剂2.5-3.5份，余量为去离子水。
优选地，优选地，所述球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂由以下重量百分比的原料制成：磷酸二氢亚铁18％、硝酸锌7％、氟化钠2％、氧化锌1.7％、碳酸钠2.8％、磷酸钠2.2％、多聚磷酸钠0.25％、十二烷3％、氯酸钾0.35％、柠檬酸螯合铁0.58％，阴离子表面活性剂3.5份，余量为去离子水。
上述球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂的制备方法包括以下步骤：
S1、按照重量组份配比将去离子水加入到反应器中，加入完毕，依次加入磷酸二氢亚铁、硝酸锌、磷酸钠、氟化钠、氧化锌，搅拌30-45min至澄清后，加入十二烷以及阴离子表面活性剂，搅拌至溶剂体系成均匀体系，搅拌15-20min后将柠檬酸螯合铁、多聚磷酸钠、碳酸钠、氯酸钾加入到反应体系中，剧烈搅拌35-55min后得到混悬液；
S2、将步骤S1中的混悬液升温至35-45℃，将超声震动棒插入到反应液中，超声震动1.5-2h后，得到最终产品。
优选地，所述步骤S1中按照重量组份配比将去离子水加入到反应器中，加入完毕，依次加入磷酸二氢亚铁、硝酸锌、磷酸钠、氟化钠、氧化锌，搅拌40min至澄清后，加入十二烷以及阴离子表面活性剂，搅拌至溶剂体系成均匀体系，搅拌18min后将柠檬酸螯合铁、多聚磷酸钠、碳酸钠、氯酸钾加入到反应体系中，剧烈搅拌40min后得到混悬液。
优选地，所述步骤S2中将步骤S1中的混悬液升温至40℃，将超声震动棒插入到反应液中，超声震动1.8h后，得到最终产品。
有益效果
本发明公开球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂及制备方法，通过在组份材料中添加柠檬酸螯合铁、磷酸二氢亚铁等组份促使该铁系处理剂，能够应用到球磨铸件中，有效克服传统技术方案中铁系处理剂无法应用到球磨铸件的技术瓶颈。同时，基于铁系处理剂的低成本特性，该处理剂以及制备工艺具有较大的工业化生产应用前景。
具体实施方
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1:
一种球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂，由以下重量百分比的原料制成：磷酸二氢亚铁18％、硝酸锌7％、氟化钠2％、氧化锌1.7％、碳酸钠2.8％、磷酸钠2.2％、多聚磷酸钠0.25％、十二烷3％、氯酸钾0.35％、柠檬酸螯合铁0.58％，阴离子表面活性剂3.5份，余量为去离子水。
上述球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂的制备方法包括以下步骤：
S1、按照重量组份配比将去离子水加入到反应器中，加入完毕，依次加入磷酸二氢亚铁、硝酸锌、磷酸钠、氟化钠、氧化锌，搅拌40min至澄清后，加入十二烷以及阴离子表面活性剂，搅拌至溶剂体系成均匀体系，搅拌18min后将柠檬酸螯合铁、多聚磷酸钠、碳酸钠、氯酸钾加入到反应体系中，剧烈搅拌40min后得到混悬液；
S2、将步骤S1中的混悬液升温至40℃，将超声震动棒插入到反应液中，超声震动1.8h后，得到最终产品。
实施例2:
一种球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂，由以下重量百分比的原料制成：磷酸二氢亚铁15％、硝酸锌6％、氟化钠1.5％、氧化锌1.8％、碳酸钠3％、磷酸钠2.8％、多聚磷酸钠0.2-0.5％、十二烷2％、氯酸钾0.2％、柠檬酸螯合铁0.4％，阴离子表面活性剂2份、余量为去离子水。
上述球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂的制备方法包括以下步骤：
S1、按照重量组份配比将去离子水加入到反应器中，加入完毕，依次加入磷酸二氢亚铁、硝酸锌、磷酸钠、氟化钠、氧化锌，搅拌30min至澄清后，加入十二烷以及阴离子表面活性剂，搅拌至溶剂体系成均匀体系，搅拌15min后将柠檬酸螯合铁、多聚磷酸钠、碳酸钠、氯酸钾加入到反应体系中，剧烈搅拌55min后得到混悬液；
S2、将步骤S1中的混悬液升温至45℃，将超声震动棒插入到反应液中，超声震动1.8h后，得到最终产品。
实施例3:
一种球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂，由以下重量百分比的原料制成：磷酸二氢亚铁20％、硝酸锌8％、氟化钠2.5％、氧化锌1.5％、碳酸钠2％、磷酸钠1.6％、多聚磷酸钠0.5％、十二烷4％、氯酸钾0.5％、柠檬酸螯合铁0.7％，阴离子表面活性剂4份、余量为去离子水。
上述球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂的制备方法包括以下步骤：
S1、按照重量组份配比将去离子水加入到反应器中，加入完毕，依次加入磷酸二氢亚铁、硝酸锌、磷酸钠、氟化钠、氧化锌，搅拌30-45min至澄清后，加入十二烷以及阴离子表面活性剂，搅拌至溶剂体系成均匀体系，搅拌20min后将柠檬酸螯合铁、多聚磷酸钠、碳酸钠、氯酸钾加入到反应体系中，剧烈搅拌55min后得到混悬液；
S2、将步骤S1中的混悬液升温至35℃，将超声震动棒插入到反应液中，超声震动1.5h后，得到最终产品。
实施例4:
一种球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂，由以下重量百分比的原料制成：磷酸二氢亚铁17％、硝酸锌7％、氟化钠2％、氧化锌1.5％、碳酸钠3％、磷酸钠2.5％、多聚磷酸钠0.4％、十二烷3％、氯酸钾0.3％、柠檬酸螯合铁0.5％，阴离子表面活性剂2-4份、余量为去离子水。
上述球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂的制备方法如实施例1。
实施例5:
一种球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂，由以下重量百分比的原料制成：磷酸二氢亚铁16％、硝酸锌7％、氟化钠1.7％、氧化锌1.7％、碳酸钠2.8％、磷酸钠2.6％、多聚磷酸钠0.45％、十二烷3.5％、氯酸钾0.45％、柠檬酸螯合铁0.65％，阴离子表面活性剂3份、余量为去离子水。
上述球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂的制备方法如实施例2。
实施例6:
一种球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂，由以下重量百分比的原料制成：磷酸二氢亚铁18％、硝酸锌7.5％、氟化钠2.2％、氧化锌1.6％、碳酸钠2.5％、磷酸钠1.8％、多聚磷酸钠0.25％、十二烷2.5％、氯酸钾0.35％、柠檬酸螯合铁0.6％，阴离子表面活性剂3.5份、余量为去离子水。
上述球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂的制备方法如实施例3。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，包括语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：磷酸二氢亚铁15-20％、硝酸锌6-8％、氟化钠1.5-2.5％、氧化锌1.5-1.8％、碳酸钠2-3％、磷酸钠1.6-2.8％、多聚磷酸钠0.2-0.5％、十二烷2-4％、氯酸钾0.2-0.5％、柠檬酸螯合铁0.4-0.7％，阴离子表面活性剂2-4份、余量为去离子水。
2.根据权利要求1所述的球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：磷酸二氢亚铁17-19％、硝酸锌6.5-7.5％、氟化钠1.8-2％、氧化锌1.6-1.7％、碳酸钠2.5-2.8％、磷酸钠1.8-2.5％、多聚磷酸钠0.25-0.28％、十二烷2.5-3.5％、氯酸钾0.3-0.4％、柠檬酸螯合铁0.5-0.6％，阴离子表面活性剂2.5-3.5份，余量为去离子水。
3.根据权利要求2所述的球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：磷酸二氢亚铁18％、硝酸锌7％、氟化钠2％、氧化锌1.7％、碳酸钠2.8％、磷酸钠2.2％、多聚磷酸钠0.25％、十二烷3％、氯酸钾0.35％、柠檬酸螯合铁0.58％，阴离子表面活性剂3.5份，余量为去离子水。
4.根据权利要求1-3任一所述的球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂，其特征在于，所述球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂的制备方法包括以下步骤：
S1、按照重量组份配比将去离子水加入到反应器中，加入完毕，依次加入磷酸二氢亚铁、硝酸锌、磷酸钠、氟化钠、氧化锌，搅拌30-45min至澄清后，加入十二烷以及阴离子表面活性剂，搅拌至溶剂体系成均匀体系，搅拌15-20min后将柠檬酸螯合铁、多聚磷酸钠、碳酸钠、氯酸钾加入到反应体系中，剧烈搅拌35-55min后得到混悬液；
S2、将步骤S1中的混悬液升温至35-45℃，将超声震动棒插入到反应液中，超声震动1.5-2h后，得到最终产品。
5.根据权利要求4所述的球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂，其特征在于，所述步骤S1中按照重量组份配比将去离子水加入到反应器中，加入完毕，依次加入磷酸二氢亚铁、硝酸锌、磷酸钠、氟化钠、氧化锌，搅拌40min至澄清后，加入十二烷以及阴离子表面活性剂，搅拌至溶剂体系成均匀体系，搅拌18min后将柠檬酸螯合铁、多聚磷酸钠、碳酸钠、氯酸钾加入到反应体系中，剧烈搅拌40min后得到混悬液。
6.根据权利要求1所述的球墨铸件涂装前喷淋型铁系磷化综合处理剂，其特征在于，所述步骤S2中将步骤S1中的混悬液升温至40℃，将超声震动棒插入到反应液中，超声震动1.8h后，得到最终产品。
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