DE1206264B - Wasserloesliches, alkalisches Mittel zum Beizen von Aluminium oder Aluminiumlegierungen - Google Patents
Wasserloesliches, alkalisches Mittel zum Beizen von Aluminium oder AluminiumlegierungenInfo
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic System
- C07F9/02—Phosphorus compounds
- C07F9/28—Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
- C07F9/38—Phosphonic acids RP(=O)(OH)2; Thiophosphonic acids, i.e. RP(=X)(XH)2 (X = S, Se)
- C07F9/3804—Phosphonic acids RP(=O)(OH)2; Thiophosphonic acids, i.e. RP(=X)(XH)2 (X = S, Se) not used, see subgroups
- C07F9/3839—Polyphosphonic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/14—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with alkaline solutions
- C23G1/22—Light metals
Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES -007WW PATENTAMT Int. Cl.:
AUSLEGESCHRIFT
C23g
Deutsche Kl.: 48 d2- 5/02
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
H46791VIb/48d2
30. August 1962
2. Dezember 1965
30. August 1962
2. Dezember 1965
Es ist bekannt, Aluminiumoberflächen mit stark alkalischen Lösungen zu beizen, um Verunreinigungen
von vorangegangenen Bearbeitungsprozessen zu entfernen und um eine optisch gleichmäßig aussehende
Oberfläche zu erzielen. Diese Lösungen enthalten als wesentlichsten Bestandteil Alkalilaugen, insbesondere
Ätznatron, sowie gegebenenfalls weitere alkalische Zusätze, wie Soda oder Phosphate. Man kann auf
diese Weise einen guten Beizeffekt erhalten.
Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens besteht jedoch darin, daß in den Bädern sich an den Wandungen
und insbesondere den Heizaggregaten sehr harte Verkrustungen in Form von Oxydhydraten des Aluminiums
absetzen. Die Entfernung dieser Verkrustungen ist mühsam und im allgemeinen innerhalb relativ
kurzer Zeitabstände notwendig, da sonst die Wärmeübertragung in den Bädern sehr stark herabgesetzt
wird.
Man hat daher schon versucht, diese Mängel durch Zusatz bestimmter Stoffe zu vermeiden, wobei Weinsäure
und insbesondere Glukonsäure oder deren wasserlösliche Salze sich als geeignet erwiesen haben.
Es hat sich gezeigt, daß diese Zusätze zwar die Verkrustung der Apparaturen erheblich vermindern
können, jedoch die Beizwirkung wesentlich herabsinkt, wenn das Bad längere Zeit in Betrieb bleibt.
Es wurde nun gefunden, daß man diese Mängel weitgehend vermeiden kann, wenn man sich der nachstehend
beschriebenen alkalischen Mittel zum Beizen von Aluminium und Aluminiumlegierungen bedient.
Diese sind gekennzeichnet durch einen Gehalt an Diphosphonsäuren der allgemeinen Formel
O R2 O
Ij "
HO — P — C — P — OH
OH R1 OH
in der R1 eine Hydroxylgruppe und R2 einen Alkylrest
mit 1 bis 8 C-Atomen oder R1 eine Aminogruppe und R2 einen Aryl-, Cycloalkyl- oder Alkylrest mit
1 bis 10 C-Atomen bedeutet, oder deren Salze.
Die zur Anwendung gelangenden Hydroxyalkyldiphosphonsäuren können nach verschiedenen Methoden,
so beispielsweise durch Umsetzung der phosphorigen Säure mit Säureanhydriden und/oder Säurechloriden,
insbesondere der Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure und Capronsäure, hergestellt werden. An
Stelle von phosphoriger Säure und Säurechlorid kann auch PCl3 und Carbonsäure in geeigneten stöchiometrischen
Mengen verwendet werden. Besonders Wasserlösliches, alkalisches Mittel zum Beizen
von Aluminium oder Aluminiumlegierungen
von Aluminium oder Aluminiumlegierungen
Anmelder:
Henkel & Cie. G. m. b. H.,
Düsseldorf-Holthausen, Henkelstr. 67
Als Erfinder benannt:
Richard Schneider, Frankfurt/M.;
Dr. Herbert Kasperl, Hilden (RhId.);
Georg Ziehr, Düsseldorf-Holthausen
Richard Schneider, Frankfurt/M.;
Dr. Herbert Kasperl, Hilden (RhId.);
Georg Ziehr, Düsseldorf-Holthausen
kommen die leicht zugänglichen Umsetzungsprodukte von phosphoriger Säure mit Essigsäureanhydrid bzw.
Acetylchlorid oder einem Gemisch dieser Verbindungen in Frage. Die Umsetzungen werden zweckmäßigerweise
bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise zwischen 50 und 2000C, durchgeführt.
Die Kohlenstoffkettenlänge richtet sich nach dem jeweils verwendeten Chlorid bzw. Säureanhydrid. Bei
Verwendung von Essigsäurederivaten erhält man somit Verbindungen mit einer Methylgruppe, bei Propionsäurederivaten
eine Äthylgruppe usw. Die Herstellung der eingangs genannten primären Aminodiphosphonsäuren
kann nach dem im Patent 1 002 355 beschriebenen Verfahren erfolgen. Die betreffenden
Verbindungen fallen je nach dem Herstellungsverfahren
in reiner oder auch in Form von Gemischen an, aus denen die Diphosphonsäuren beispielsweise durch
fraktionierte Kristallisation isoliert werden können. Es können jedoch auch die anfallenden Rohprodukte
verwendet werden. An Stelle der bei der Herstellung anfallenden Säuren ist es häufig zweckmäßig, die entsprechenden
wasserlöslichen Salze, wie Natrium, Kalium- und Ammonium-Salze, zu verwenden, in die
sich die Säuren leicht überführen lassen.
Die Herstellung der genannten Verbindungen ist nicht Gegenstand des vorliegenden Patentbegehrens.
Als wasserlösliche Mittel kommen insbesondere wäßrige Lösungen von Alkalihydroxyden in Betracht.
Es können jedoch auch Sodalösungen oder Lösungen von Alkalitrinatriumphosphat verwendet werden. In
der Praxis werden häufig die genannten Stoffe nicht nur einzeln, sondern auch im Gemisch, insbesondere
mit Alkalilauge, angewandt.
Es hat sich auch als vorteilhaft erwiesen, den Beizlösungen gegebenenfalls wasserlösliche Neutralsalze
509 740/413
in Mengen bis zu 10 Gewichtsprozent, wie insbesondere Natriumchlorid, zuzusetzen. Gewünschtenfalls
können weiterhin den Beizlösungen auch Netzmittel, deren Mengen im allgemeinen in dem Bereich
von 0,02 bis 3 Gewichtsprozent, bezogen auf die festen, alkalisch reagierenden Bestandteile, liegen,
zugefügt werden.
Der Anteil der übrigen Komponenten der Beizlösungen kann in erheblichen Grenzen schwanken. Es
hat sich jedoch im allgemeinen als zweckmäßig erwiesen, eine Zusammensetzung zu wählen, deren
Anteil an NaOH oberhalb 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise oberhalb 60 Gewichtsprozent, bezogen auf
die festen, alkalisch reagierenden Bestandteile, liegt.
Bezüglich des Zusatzes von Hydroxyalkyldiphosphonsäuren bzw. der Amino-diphosphonsäure der
angegebenen Formel, sind Mengen von 0,3 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die festen, alkalisch
reagierenden Bestandteile des Beizmittels, geeignet. Vorzugsweise kommen bei Verwendung von Acetylierungsprodukten
der phosphorigen Säure Mengen von 0,6 bis 3 Gewichtsprozent, bei den übrigen Verbindungen
der obengenannten Art Mengen von 0,8 bis 6 Gewichtsprozent in Frage.
Die Konzentration der Beizlösungen beträgt im allgemeinen 2 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die
Festbestandteile. Die Beizlösungen werden bei Temperaturen von 30 bis 70° C angewandt. Das Verfahren
ist nicht nur für Aluminium mit einem Gehalt von 99 Gewichtsprozent und mehr, sondern auch für
Aluminiumlegierungen mit einem hohen Aluminiumgehalt geeignet.
Bei Anwendung der genannten Maßnahmen werden nicht nur die Ausfällungen der Oxydhydrate des Aluminiums
in Form von harten Krusten verhindert, sondern auch eine wesentliche Beeinträchtigung der
Beizwirkung der Bäder während einer langen Gebrauchsdauer wird vermieden.
Aluminiumbleche (Al-Gehalt 99,9 Gewichtsprozent) wurden mit einer Beizlösung bei etwa 500C behandelt,
die pro Liter 33 g NaOH, 3,5 Na3PO4 · 12 H2O,
10 g Na2CO3, 3 g NaCl, 0,7 g Natriumglukonat enthielt.
Nachdem durch das Beizen etwa 14 g Aluminium pro Liter Beizlösung von den Aluminiumblechen abgebeizt
waren, ließ die Beizwirkung des Bades erheblich nach.
Verwendet man hingegen ein Beizbad der gleichen Zusammensetzung, wobei jedoch an Stelle des Natriumglukonats
ein Acylierungsprodukt der phosphorigen Säure (hergestellt durch Umsetzung von phosphoriger Säure mit einem Gemisch von Essigsäureanhydrid
und Acetylchlorid) verwendet wurde, so zeigte sich, daß selbst nach einem Beizabtrag von
mehr als 30 g Aluminium pro Liter Beizlösung die Beizwirkung des Bades nicht merklich abgesunken war.
Aluminiumbleche (Al-Gehalt 99,9 Gewichtsprozent) wurden mit einer Beizlösung bei etwa 500C behandelt,
die pro Liter 35 g NaOH, 3 g Na3PO4 · 12 H2O,
3 g NaCl, 0,7 g eines Acylierungsproduktes der phosphorigen Säure (hergestellt durch Umsetzung von
phosphoriger Säure mit Acetylchlorid) enthielt. Nachdem das Bad längere Zeit in Betrieb war und etwa
20 g Aluminium pro Liter Beizlösung von den Aluminiumblechen abgebeizt waren, war ein Nachlassen
der Beizwirkung nicht festzustellen. Die Oxydhydrate des Aluminiums fielen in Form flockiger, leicht aus
dem Behälter spülbarer Niederschläge an.
Es wurde eine 5gewichtsprozentige Beizlösung durch Auflösen eines festen Gemisches in Wasser der
f olgendenZusammensetzunghergestellt: 84,5 Gewichtsteile NaOH, 5 Gewichtsteile Na3PO4 · 12 H2O, 5 Gewichtsteile
Na2CO3, 0,5 Gewichtsteile eines Acetylierungsproduktes
der phosphorigen Säure (hergestellt durch Umsetzung der phosphorigen Säure mit Essigsäureanhydrid).
Mit dieser Beizlösung wurden Aluminiumbleche aus Reinstaluminium über einen längeren Zeitraum gebeizt.
Ein Absinken der Beizwirkung sowie eine Steinbildung durch Festsetzen von Oxydhydraten des Aluminiums
an den Wänden des Bades bzw. den Heizaggregaten war nicht festzustellen.
Wurde hingegen mit Beizlösungen gleicher Zusammensetzung, jedoch ohne Zusatz von Acetylierungsprodukten
der phosphorigen Säure gearbeitet, so trat eine erhebliche Steinbildung bei sonst gleicher
Arbeitsweise ein.
Es wurden jeweils Beizlösungen der in Spalte 2 der nachstehenden Tabelle angegebenen Zusammensetzung
(Festbestandteile pro Liter Beizlösung) hergestellt und diese auf 50° C erwärmt. In diesen Beizlösungen
wurden Aluminiumbleche (99,5% Al) behandelt und jeweils die Menge Aluminium in Gramm pro Liter
bestimmt, nach deren Auflösung spontan Steinbildung auftrat (Spalte 3).
Daneben wurden Vergleichsversuche unter gleichen Bedingungen durchgeführt, jedoch unter Zusatz der
erfindungsgemäßen Mittel. Die Menge und die Art der Verbindung, die jeweils zu der in Spalte 2 angegebenen
Beizlösung zugesetzt wurde, ist in Spalte 4 angeführt.
Bei den Versuchen mit Beizlösungen, wie sie sich aus Spalte 4 in Verbindung mit Spalte 2 ergeben, unterbleibt
auch beim Überschreiten der in Spalte 3 angegebenen Mengen an gelöstem Aluminium eine
spontane Steinbildung. Die gebildeten Oxydhydrate des Aluminiums fielen bei der jeweils in Spalte 4 angegebenen
Arbeitsweise als flockiger, leicht aus dem Beizbehälter entfernbarer Niederschlag an.
Lfd. Nr. | 2 | 3 | 4 |
1 2 |
40 g NaOH 3,5 g Na3PO4 · 12 H2O 3 g NaCl 38 g NaOH 4 g Na3PO4 · 12 H2O 3 g NaCl |
27 g 23 g |
2 g l-Aminoäthan-l,l-diphosphonsäure 1 g 1-Hydroxyoctan-l-l-diphosphonsäure |
30 g KOH 5,5 g K3PO4 3 g KCl |
5 | 2 | 3 | 6 | 4 | |
Lfd. Nr. | 25 g NaOH | 16 g | 2 g l-Hydroxyäthan-^l-diphosphonsäure | |||
3 | 30 g NaOH 5 g Na3PO4- 7 g Na2CO3 3 g NaF |
21g | 1,5 g l-Hydroxyhexan-ljl-diphosphon- säure |
|||
4 | 12H2O | 21g | 1,4 g l-Hydroxybutan-ljl-diphosphon- säure |
|||
5 | ||||||
Claims (3)
1. Wasserlösliches, alkalisches Mittel zum Beizen von Aluminium und Aluminiumlegierungen, g ekennzeichnet
durch einen Gehalt an Diphosphonsäuren der allgemeinen Formel
O R2 O
HO —P —C —P —OH OH R1 OH
in der R1 eine Hydroxylgruppe und R2 einen Alkylrest
mit 1 bis 8 C-Atomen oder R1 eine Aminogruppe und R2 einen Aryl-, Cycloalkyl- oder Alkylrest
mit 1 bis 10 C-Atomen bedeutet, oder deren Salze.
2. Alkalische Beizmittel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese neben Alkalihydroxyd
Alkalicarbonate und/oder Alkaliorthophosphate enthalten.
3. Alkalische Beizmittel gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese weiterhin
neutrale Salze und/oder Netzmittel enthalten.
509 740/413 11.65 © Bundesdruckerei Berlin
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEH46791A DE1206264B (de) | 1962-08-30 | 1962-08-30 | Wasserloesliches, alkalisches Mittel zum Beizen von Aluminium oder Aluminiumlegierungen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEH46791A DE1206264B (de) | 1962-08-30 | 1962-08-30 | Wasserloesliches, alkalisches Mittel zum Beizen von Aluminium oder Aluminiumlegierungen |
FR945685A FR1367326A (fr) | 1963-08-26 | 1963-08-26 | Procédé pour le décapage de l'aluminium ou des alliages d'aluminium |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1206264B true DE1206264B (de) | 1965-12-02 |
Family
ID=25979933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEH46791A Pending DE1206264B (de) | 1962-08-30 | 1962-08-30 | Wasserloesliches, alkalisches Mittel zum Beizen von Aluminium oder Aluminiumlegierungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1206264B (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3400176A (en) * | 1965-11-15 | 1968-09-03 | Procter & Gamble | Propanepolyphosphonate compounds |
US3400148A (en) * | 1965-09-23 | 1968-09-03 | Procter & Gamble | Phosphonate compounds |
DE2012171A1 (de) * | 1970-03-14 | 1971-10-07 | Benckiser-Knapsack GmbH, 6700 Ludwigshafen | Mittel zur Vorbehandlung von Fasergut aus nativer Cellulose |
-
1962
- 1962-08-30 DE DEH46791A patent/DE1206264B/de active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3400148A (en) * | 1965-09-23 | 1968-09-03 | Procter & Gamble | Phosphonate compounds |
US3400176A (en) * | 1965-11-15 | 1968-09-03 | Procter & Gamble | Propanepolyphosphonate compounds |
DE2012171A1 (de) * | 1970-03-14 | 1971-10-07 | Benckiser-Knapsack GmbH, 6700 Ludwigshafen | Mittel zur Vorbehandlung von Fasergut aus nativer Cellulose |
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