Przedmiotem wynalazku jest srodek do sporza¬ dzania kapieli do odtluszczania i aktywowania powierzchni detali stalowych zwlaszcza przed fos¬ foranowaniem natryskowym.Powierzchnia detali stalowych przed operacja fosforanowania powinna byc odpowiednio przygo¬ towana tzn. oczyszczona z nagromadzonych na niej róznego rodzaju zanieczyszczen takich jak: tluszcze, kurz, produkty korozji itp. Najczesciej sto¬ sowanymi metodami chemicznego oczyszczania de¬ tali stalowych przed fosforanowaniem sa: odtlusz¬ czanie alkaliczne i trawienie. Te dwie operacje wplywaja na pogorszenie struktury krystalicznej wytworzonej powloki fosforanowej — powstaja powloki grubokrystaliczne, nierównomiernie upa¬ kowane o zbyt duzej masie powierzchniowej.W ostatnich latach wzrosly znacznie wymagania, co do grubosci i struktury krystalicznej powloki fosforanowej w zwiazku z wprowadzeniem nowo¬ czesnych technologii nanoszenia materialów malar¬ skich takich jak malowanie elektroforetyczne i ele- trostatyczne.Obecnie wymagane sa powloki fosforanowe o ma¬ sie powierzchniowej okolo 2 g/m2, majace szczelna i drobnokrystaliczna budowe, odporne na odksztal¬ cenia mechaniczne, np. na nadwoziach samocho¬ dowych.Powyzsze wymagania spelniane sa poprzez za¬ stosowanie operacji aktywowania po odtluszczaniu alkalicznym i trawieniu. 10 15 20 25 W kapielach stosowanych do aktywowania po¬ wierzchni stali przed fosforanowaniem cynkowym czynnikiem aktywujacym jest zwykle aktywator tytanowy. Srodek ten moze byc dodawany bezpo¬ srednio do kapieli odtluszczajacej lub stosowany w oddzielnej kapieli aktywujacej.W nowoczesnych agregatach do przygotowania powierzchni detali przed malowaniem stosuje sie najczesciej odtluszczanie z jednoczesnym aktywo¬ waniem. Kapiel odtluszczajaco-aktywujaca stanowi odpowiednio dobrana kompozycje srodków po- wierzchniowo-czynnych, soli nieorganicznych oraz aktywatora.Nowoczesne kapiele odtluszczajaco-aktywujace pracuja w wysokim zakresie pH, tj. 10 i powyzej.Wysoka wartosc pH przyczynia sie do zwiekszenia efektywnosci mycia, ale jednoczesnie moze prowa¬ dzic do dezaktywacji aktywatora tytanowego. Zja¬ wisku temu mozna zapobiegac poprzez dobór od¬ powiednich soli nieorganicznych, które zapewnia¬ ja równoczesnie pozadana wartosc pH kapieli, za¬ pobiegaja dezaktywacji aktywatora tytanowego oraz stabilizuja jego dzialanie w czasie pracy.Kapiele odtluszczajaco-aktywujace znane z opisu patentowego St. Zjedn. Am. nr 3741747 oraz opisu patentowego Wielkiej Brytanii nr 1354217 jako gló¬ wne skladniki nieorganiczne zawieraja: trójpolifos- foran sodowy, meta- i ortokrzemiany, wodorotle¬ nek sodu, które spelniaja wszystkie w/w funkcje. 120 499120 490 Jako srodki stabilizujace dzialanie aktywatora tytanowego moga byc, wedlug opisu patentowego St. Zjedn. Am. nr 3728163 stosowane równiez zwiazki organiczne takie jak: kopolimery kwasu meleinowego, fumarowego i irine. -¦¦..-.. —... ¦ Oprócz dobrej zdolnosci odtluszczajacej, prawi¬ dlowego aktywowania kapiele odtluszczajaco-akty- wujace powinny odznaczac sie niska pienistoscia w warunkach prowadzenia procesu (cisnienie 1,47- 102kPa—1,96- 102kPa, temperatura 50—70°C) z uwagi na fakt, ze proces fosforanowania prowa¬ dzony jest czesto w agregatach natryskowych.Wzrastajace wymagania dotyczace ochrony sro¬ dowiska natuflOTeg* powoduja, ze nowoczesna ksapiel odtluszCzaJaio-aktywujaca powinna byc oparta na bazie srodków powierzchniowo-czynnych bio4ogiesró$ SBecnie stosowane kapiele odtluszczajaco-akty- wujace nie spelniaja w zadawalajacym stopniu tych wymagan. Dla przykladu stosowanie w nowoczes¬ nych agregatach do fosforanowania natryskowego kapieli odtluszczajaco-aktywujacej o symbolu KL-66A zawierajacej aktywator tytanowy wg pol¬ skiego opisu patentowego nr 64942 jest niedogodne z powodu jej duzej pienistosci. Detergenty wcho¬ dzace w jej sklad nie sa biologicznie rozkladane w zadowalajaco duzym stopniu.Niedogodnosci te usuwa srodek wg wynalazku, który jest oparty na detergentach biologicznie roz- kladalnych w stopniu bardzo wysokim. Srodek ten odznacza sie bardzo mala pienistoscia oraz za¬ pewnia wlasciwe mycie aktywowanej powierzchni.Srodek do sporzadzania kapieli do odtluszczania i aktywowania powierzchni detali stalowych zwla¬ szcza przed fosforanowaniem natryskowym, zawie¬ rajacy w swoim skladzie fosforan trójsodowy, czteroboran sodowy, trójpolifosforan sodowy, piro- fosforan sodowy, aktywny ortofosforan tytanu oraz mieszanine srodków powierzchniowo-czynnych, we¬ dlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze zawie¬ ra 0—50% wagowych czteroboranu sodowego, 0—30% wagowych fosforanu trójsodowego, 15—4G% wagowych trójpolifosforanu sodowego, 20—30°/o wagowych pirofosforanu sodowego, 0,1—0,7% wa¬ gowych aktywnego ortofosforanu tytanu oraz 5—15% wagowych niskopieniacej mieszaniny po- wierzchniowo-czynnej.Niskopieniaca mieszanina powierzchniowo-czynna zawiera 50—8J/q wagowych produktu addycji tlen¬ ku etylenu do estru d-sorbitu kwasu tluszczowego i 20—50% wagowych kompozycji myjacej. Kom¬ pozycja myjaca zas zawiera w swej substancji ak¬ tywnej 15—45% wagowych soli sodowej siarczanu dwuetylowanego nonylofenolu, 0—2£% wagowych alkilobenzosulfojiianu sodu o lancuchu alkilowym Cn—C13, 20—-30j°/o wagowych mydla trójetanoloa- minowego nienasyconych kwasów tluszczowych, 15—30% wagowych soli sodowej siarczanu oksy- propylenowanego metanolu, 15—3C% wagowych oksyetylenowanego nonylofenolu i/lub oksyetykno¬ wanego alkoholu tluszczowego oraz 0—1,5% wago¬ wych wersenianu dwusodowego.Kapiel sporzadzona z srodka wg wynalazku po¬ siada znacznie lepsze wlasciwosci odtluszczajace 10 15 23 35 40 50 60 65 i aktywujace w porównaniu z innymi tego typu kapielami oraz odpowiednio niska pienistosc poz¬ walajaca na zastosowanie jej w agregatach natry¬ skowych. Uzyskano to poprzez odpowiedni dobór srodków powierzchniowo czynnych i soli nieorga¬ nicznych.Ogólnie wiadomo, ze pojedyncze srodki powierz¬ chniowo-czynne nie spelniaja w zadowalajacym stopniu wymagan dotyczacych duzej zwilzalnosci, dobrego emulgowania tluszczy, niskiej pienistosci oraz wysokiej stabilnosci.Wymagane wlasciwosci mozna osiagnac jedynie na drodze doboru odpowiedniej kompozycji srod¬ ków powierzchniowo-czynnych. Wlasciwosci po¬ wierzchniowe mieszaniny dwóch lub wiecej w/w srodków nie sa-wynikiem zsumowania wlasciwosci poszczególnych skladników; w zaleznosci bowiem od ich budowy i zawartosci w mieszaninie stwier¬ dza sie efekt poprawy lub pogorszenia wlasciwosci mieszaniny (m.in. zdolnosci pianotwórczych oraz odtluszczajacych) w stosunku do wlasciwosci po¬ jedynczych skladników.Srodek wg wynalazku zawiera mieszanine anio¬ nowych i niejonowych srodków powierzchniowo- -czynnych obnizajacych napiecie powierzchniowe roztworu, co wplywa na podwyzszenie skuteczno¬ sci mycia przy jednoczesnie malym pienieniu ka¬ pieli podczas natrysku. Zastosowana kompozycja sklada sie ze srodków powierzchniowo-czynnych biologicznie rozkladal- nych w stopniu powyzej 80fk.Sole nieorganiczne wchodzace w sklad kapieli odtluszczajaco-aktywujacej sporzadzonej z srodka wedlug wynalazku poprawiaja w znaczny sposób jej wlasciwosci odtluszczajace oraz zapewniaja wla¬ sciwe aktywowanie powierzchni. Nalezy tu podkre¬ slic, ze kapiel ta w przeciwienstwie do wczesniej wspomnianych kapieli odtluszczajaco-aktywujacych znanych z opisu patentowego St. Zjedn. Am. nr 3711747 oraz opisu patentowego Wielkiej Brytanii nr 1354217, nie zawiera krzemianów, które w przy¬ padku niedokladnego wyplukania i przeniesienia do kapieli fosforanujacej prowadza do wytworze¬ nia powloki fosforanowej o niewlasciwej struk¬ turze.Kapiel sporzadzona z srodka wedlug wynalazku stosowana jest do odtluszczania z jednoczesnym aktywowaniem metoda zwlaszcza natryskowa w po¬ staci 0,5—1,0% roztworu wodnego preparatu, w tem¬ peraturze 50—70°C, przy cisnieniu 1,47*102—1,96-102 kPa oraz czasie 1—5 min.Przedmiot wynalazku zostal przedstawiony po¬ nizej w nastepujacych przykladach wykonania: Przyklad I. Kapiel odtluszczajaco-aktywuja- ca przygotowano rozpuszczajac w 1 1 wody 5 g proszkowanego preparatu o skladzie 35% . wag. fosforanu trójsodowego, 35% wag. trójpolifosfora¬ nu sodowego, 19,5% wag. pirofosforanu sodowego, 0,5% wag. aktywatora tytanowego wytworzonego sposobem wg polskiego opisu patentowego nr 64942 oraz 10% wag. kompozycji srodków powierzchnio¬ wo-czynnych zawierajacej 50% wag. produktu ad¬ dycji tlenku etylenu do estru d-sorbitu kwasu tlu¬ szczowego oraz 50% wag. kompozycji myjacej za¬ wierajacej w swej substancji aktywnej 15% wag,120 499 soli sodowej siarczanu dwuetylowanego metylofe- nolu, 15% wag. alkilobenzosulfonianu sodu o lan¬ cuchu alkilowym Cu—C13, 20P/o wag. mydla trój- etanoloaminowego nienasyconych kwasów tlusz¬ czowych, 15% wag. soli sodowej siarczanu epoksy- propylenowanego metanolu, 15% wag. oksyetyleno- wanego nonylofenolu oraz 0,5% wag. wersenianu dwusodowego. pH kapieli wynosilo 10,9.Napiecie powierzchniowe kapieli mierzone na tensjometrze Guastalla w temperaturze 25±2°C wynosilo 33,5 dyn/cm2, a zdolnosc pianotwórcza oznaczona wg normy PN-74/C-04801 aparatem Ros- sa-Milesa w temperaturze 60°C wynosila mierzona po uplywie: 1 min. — 5,9 cm3, 10 min. — 0.Wyzej wymieniona kapiel zastosowano natrysko¬ wo (cisnienie natrysku 0,49* 102 kPa w temperatu¬ rze 60°C i czasie 2 min.).Zastosowana kapiel miala niska pienistosc, za¬ pewniala calkowite odtluszczenie powierzchni oraz jej wlasciwa aktywacja. Otrzymane powloki fos¬ foranowe byly drobnokrystaliczne i szczelne, a ich masa powierzchniowa wynosila okolo 2 g/m2.Przyklad II. Kapiel odtluszczajaco-aktywu- jaca przygotowano rozpuszczajac w 1 1 wody 5 g proszkowego preparatu o skladzie 45% wag. czte- roboranu sodowego, 25% wag. pirofosforanu sodu, 19,5% wag. trójpolifosforanu sodu, 0,5% wag. ak¬ tywatora tytanowego wytworzonego sposobem wg polskiego opisu patentowego nr 64942 oraz 10% wag. kompozycji srodków powierzchniowo-czyn- nych zawierajacej 50(% wag. produktu addycji tlen¬ ku etylenu do estru d-sorbitu kwasu tluszczowego oraz 50% wag. kompozycji myjacej zawierajacej w swej substancji aktywnej 15% wag. soli sodowej siarczanu dwuetylowanego metylofenolu, 15% wag. alkilobenzosulfonianu sodu o lancuchu alkilowym Cu—C13, 20% wag. mydla trójetanoloaminowego nienasyconych kwasów tluszczowych, 15!% wag. so¬ li sodowej siarczanu oksypropylenowanego meta¬ nolu, 15% , wag. oksyetylenowanego nonylofenolu oraz 0,5% wag. wersenianu dwusodowego. pH ka¬ pieli wynosilo 9,1.Napiecie powierzchniowe mierzone na tensjome¬ trze Guastalla w temperaturze 25±2°C wynosilo 34,0 dyn/cm2, a zdolnosc pianotwórcza oznaczono wg normy PN-74/C-04801 aparatem Rossa-Milesa w tern. 60°C wynosila, mierzona po uplywie: 1 min. — 3,8 cm3, 10 min. — 0.Tak przygotowana kapiel zastosowana w analo¬ gicznych warunkach dala wyniki równorzedne do osiagnietych w przykladzie I.Przyklad III. Kapiel odtluszczajaco-aktywu- jaca przygotowano rozpuszczajac w 1 1 wody 4 g proszkowego preparatu o skladzie 50% wag.Na3P04-12H20, 20% wag. trójpolifosforanu sodu, 20% wag. pirofosforanu sodu, 4,5% wag. NaOH, 0,5% wag. aktywatora tytanowego wytworzonego sposobem wedlug polskiego opisu nr 64942 oraz 5 5% wag. zwilzacza w postaci soli sodowej kwasu butylonaftalenosulfonowego (zwiazek anionowy). pH kapieli wynosilo 11,0.Napiecie powierzchniowe mierzone jak w przy¬ kladach I i II wynosilo 30 dyn/cm2, zdolnosc 10 pianotwórcza mierzona analogicznie jak w dwóch poprzednich przykladach wynosila mierzona po up¬ lywie: 1 min. — 153,0 cm3, 10 min. — 25,5 cm3.Kapiel zastosowana w analogicznych warunkach dala wyniki równorzedne do osiagnietych w przy- *5 kladach I i II, pod wzgledem jakosci odtluszczania i aktywowania oraz wlasciwosci otrzymanych po¬ wlok fosforanowych, ale wykazala niezadowala¬ jaco wysoka pienistosc. 20 25 30 35 40 45 50 Zastrzezenia (patentowe 1. Srodek do sporzadzania kapieli do odtluszcza¬ nia i aktywowania powierzchni detali stalowych, zwlaszcza przed fosforanowaniem natryskowym, za¬ wierajacy fosforan trójsodowy, czteroboran sodo¬ wy, trójpolifosforan sodowy, pirofosforan sodowy, aktywny ortofosforan tytanu oraz mieszanine srod¬ ków powierzchniowo-czynnych, znamienny tym, ze zawiera 0—50*/* wagowych czteroboranu sodowego, 0—30% wagowych fosforanu trójsodowego, 15—40% wagowych trójpolifosforanu sodowego, 20—30% wagowych pirofosforanu sodowego, 0,1—0,7% wa¬ gowych aktywnego ortofosforanu tytanu oraz 5—15% wagowych niskopieniacej mieszaniny po- wierzchniowo-czynnej. 2. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako niskopieniaca mieszanine pówierzchniowo- -czynna zawiera 50—80% wagowych produktu ad¬ dycji tlenku etylenu do estru d-sorbitu kwasu tluszczowego i 20—50% wagowych kompozycji myjacej. 3. Srodek wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze jako kompozycje myjaca zawiera w swej substan¬ cji aktywnej 15—45% wagowych soli sodowej siar¬ czanu dwuetylowanego nonylofenolu, 0—25% wa¬ gowych alkilobenzosulfonianu sodu o lancuchu al¬ kilowym Cn—C13, 20—30% wagowych mydla trój¬ etanoloaminowego nienasyconych kwasów tlusz¬ czowych, 15—30% wagowych soli sodowej siar¬ czanu oksypropylenowanego metanolu, 15—30% wagowych oksyetylenowanego nonylofenolu i/lub oksyetylenowanego alkoholu tluszczowego oraz 0—1,5% wagowych wersenianu dwusodowego, PL