CN1113966A - 超低温多功能磷化液产品 - Google Patents

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Abstract

一种超低温多功能磷化液，含磷酸和磷酸二氢 盐，选择不同的添加剂和促进剂，可以将常温度磷化 液的工作温度下降至0～-15℃，不需加热，节能，简 化工序，缩短了生产周期，提高了生产效率，本磷化液 不含铬酸盐和亚硝酸盐等有害物质，一般无气泡无酸 雾，无三废排放，改善了工作环境，为联动作业创造有 利条件。

Description

本发明属于金属的表面处理领域。
传统的磷化工艺是在磷化之前将金属表面上的油和锈（氧化皮）用碱洗，酸洗，中和后，然后在金属基体上进行磷化处理。磷化是在金属表面形成一层化学转化膜过程，这层磷化膜主要起防锈和打底作用，有显著地提高漆膜的附着力和耐蚀性。目前，磷化工艺用得最多的是中温（45-80℃）和低温（30-40℃）磷化，中国专利CN  1057681A和CN  1066894A分别报导了室温（12-35℃）磷化液，但这些磷化液工作时都必须加热，维持一定温度，设备投资大，磷化时有大量气泡产生，造成酸雾，工作环境恶劣，不仅能耗高，有三废污染，难于联动作业。低温（在18℃以下）磷化多系微晶磷化，附着力等性质较传统的中温磷化膜好，但这种低温成膜速度慢，膜太薄，稳定性差，国内外尚在研制和开发阶段。
近年来，磷化工艺研究的另一课题是多功能或者称综合磷化液，将传统的磷化工艺包括除油、除锈（除氧化皮），磷化、钝化等工序简化，缩短工序，减少设备投资，减轻工人劳动强度。因此，有所谓的“二合一”、“三合一”、“四合一”磷化液新工艺的报导，这种新型磷化液具有多功能，特别是除锈除氧化皮功能很重要，传统的除锈除氧化皮除酸洗外就是喷砂法，劳动强度大，工件变形大，噪声大，操作人员易得锡肺疾病;有采用微氧或无氧退火方法，使工件表面不易形成较厚的氧化皮，也有采用高酸度磷化液除锈除氧化皮的，但根据Machu等人的成膜理论，高酸度下是难于成膜的，所以室温磷化液的游离度应尽可能低。因此，室温磷化液基本不具有除锈除氧化皮的功能。
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种超低温多功能磷化液产品，它能在0℃以下工作，最低工作温度为-15℃，不需加热，能耗降至最低，它具有除油除锈（除氧化皮）磷化钝化等多种功能，室温（25℃以下）磷化无酸雾，减少环境污染，为联动创造有利条件。
本发明提供的超低温多功能磷化液产品的配方组分（以每升磷化液中的含量计）为：
磷酸（85%工业品）  130-350克/升
磷酸二氢盐（可用磷酸二氢锌，磷酸二氢钠，磷酸二氢钙，磷酸二氢镍，或磷酸二氢钴）  5-70克/升
促进剂（可用氯酸钠，间硝基磺酸钠或硝酸钠）  1-10克/升
添加剂（可用黄血盐，柠檬酸铵，三乙醇胺，硫脲或钼酸铵）  0.01-10克/升
酒石酸  2-15克/升
OP10  1-10克/升
水  加到1升
在室温下，按上述配方称取磷化液中所含的物质，分别加入水中，搅拌均匀后加入OP10乳化剂，配制成磷化水溶液。该磷化液的游离酸度为180-520点，总酸度为450-1400点，工作温度为-15～40℃，工作时间为0.5-15分钟。
本发明的磷化液使用及涂敷方法十分简便，可用喷、涂或浸泡方法一次涂敷在工件表面上，对普通碳素钢不用水洗，合金钢可用水洗，然后采用自然干燥或热风干燥。磷化液使用期间，当游离酸低于一定值时，补加新鲜磷化液使之游离酸度保持在一定值以上，继续使用而无废液排放。
磷化膜性质（按GB6807-86）测定：
膜重 0.5-2克/米2
外观  灰-黑灰色
室内防锈期大于7天
3%盐水浸渍试验大于1小时
附着力  一级
本发明具有如下优点：
1.选择不同的添加剂、促进剂，可以将高酸度磷化液的工作温度下降至0--15℃，不需加热，大量节约能量，简化工序，缩短了生产周期，提高了生产效率。
2.本磷化液不含铬酸盐、亚硝酸盐等有害物质，在25℃以下工作，一般无气泡或气泡很少，不会产生酸雾，无三废，无污染问题，改善了工作环境，为联动作业创造了条件。
3.本磷化液在低于10℃时对合金钢工件的表面磷化有特殊优越性，一般磷化液在此温度下不能成膜，而本磷化液成膜性能好，室内防锈期可在半年以上，还可避免氢脆。因此可代替化学氧化，不需涂漆和涂防锈油保存。
4.本磷化液可在较大范围内调整配方及添加剂而得到广泛用途的产品，可以作为“二合一”，“三合一”，“四合一”磷化液作用，也可以是铁系膜或锌系膜产品。
5.本磷化液采用国内市售常见化工原料，生产容易，成本低，用途广泛，经济效益显著。
实施例
1.将磷酸130毫升，磷酸二氢钠20克、酒石酸2克、间硝基苯磺酸钠2克、黄血盐0.5克和OP10 10克，按上述每升磷化溶液的配方比例称量加入一定量的水中，搅拌溶解均匀后加入OP10乳化剂，即制成本发明的磷化液。该磷化液宜于处理油多锈少的工件，工作温度-5-40℃，工作时间0.5-8分钟，控制游离酸度大于180点下继续使用，膜性能（按GB6807-86）测定，符合国家技术标准。
2.将磷酸350毫升、磷酸二氢锌65克、磷酸二氢镍（或用硝酸镍代替）5克、酒石酸15克、氯酸钠10克、硫脲2克、OP102克，按上述每升磷化溶液的配方比例称量加入一定量水中，搅拌溶解均匀后加入OP乳化剂，即配制成本发明的磷化液，该磷化液宜于处理锈多的钢铁表面处理，工作温度-15～40℃，浸泡时间0.5～15分钟，控制游离酸度450点左右，继续使用。膜性质测定同实施例1，符合国家标准。
3.将磷酸210毫升、磷酸二氢锌40克、磷酸二氢钴（可用硝酸钴或硫酸钴代替）2克、酒石酸8克、硝酸钠5克、三乙醇胺5克、OP10 4克，按上述每升磷化溶液配方比例称量加入一定量水中，搅拌溶解均匀后加入OP10乳化剂，即配制成本发明的磷化液，该磷化液宜于处理轻度带油带锈的金属表面处理，工作温度0-40℃，浸泡时间0.5～7分钟，控制游离酸度300点左右继续使用。膜性质测定同实施例1，符合国家标准。

Claims (4)

1、一种超低温多功能磷化液产品，含磷酸或磷酸盐，其特征在于该磷化液产品的配方组分(以每升磷化液中的含量计)为：
磷酸(85%工业品)  130-350毫升/升
磷酸二氢盐       5-70克/升
促进剂           1-10克/升
添加剂           0.01-10克/升
酒石酸           2-15克/升
OP  10           1-10克/升
水  加到         1升
2、按照权利要求1所述超低温多功能磷化液产品，其特征在于该磷化液的磷酸二氢盐为磷酸二氢锌，磷酸二氢钠，磷酸二氢钙，磷酸二氢镍或磷酸二氢钴。
3、按照权利要求1所述超低温多功能磷化液产品，其特征在于该磷化液的促进剂为氯酸钠、间硝基苯磺酸钠或硝酸钠。
4、按照权利要求1所述超低温多功能磷化液产品，其特征在于该磷化液的添加剂为黄血盐，钼酸铵，三乙醇胺，硫脲或柠檬酸铵。
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