PL140244B1 - Composition for preparing phosphatizing baths - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest srodek do sporzadzania kapieli do fosforanowania, Srodek przeznaczony jest zasadniczo do fosforanowania w obnizonej temperaturze. Kapiel sporza¬ dzona ze srodka jest stosowana do fosforanowania metoda natryskowa w temperaturze 25°-30°C. srodek moze byc równiez stosowany do fosforanowania metoda zanurzeniowa w tem¬ peraturze 55-60°C, srodek przeznaczony jest do fosforanowania elementów stalowych w celu przygotowania powierzchni do malowania, jak równiez i w specyficznych przypadkach do ole¬ jenia, Wytworzona powloka fosforanowa zwieksza odpornosc korozyjna i poprawia wlasciwosci mechaniczne, zwlaszcza przyczepnosc do podloza nakladanej warstwy lakierowej. Wlasciwosci zestawu powierzchnia metalowa - powloka fosforanowa - warstwa lakieru (oleju) zalezne sa w znacznej mierze od struktury wytworzonej warstwy fosforanowej.Znane srodki do wytwarzania powlok fosforanowych stosowane sa w kapielach pracujacych glównie w temperaturach podwyzszonych 50°-98°C, Szybkosc reakcji fosforanowania wzrasta ze wzrostem temperatury i to jest glówna przyczyna prowadzenia procesu fosforanowania w temperaturach podwyzszonych. W kapielach pracujacych w temperaturze otoczenia, na przy¬ klad w kapieli o nazwie handlowej Ankofos 2, czas fosforanowania jest stosunkowo dlugi i wynosi okolo 15 minut. Prowadzenie procesu fosforanowania natryskowego w temperaturze okolo 60°C lub zanurzeniowego w temperaturze 98°C powoduje ogromne zuzycie energii cie¬ plnej dochodzace do 50 % zuzycia energii calej lakierni. Obnizenie temperatury samego procesu fosforanowania natryskowego z 60° do 30°C, jak równiez procesu fosforanowania zanurzeniowego z 98° do 60° zmniejsza koszty wytwarzania powloki fosforanowej o okolo 40 %.Znany srodek do fosforanowania w temperaturze 20°-25°C, zgodnie z PN-55/H-97015 za¬ wiera w swoim skladzie 154 g/l P205, 302 g/l jonów NO^, 176 g/l jonów Zn, 20 g/l Na20 i 0,05 g/l jonów Cu . Kapiel przyspieszana jest azotynem sodu. Powloki fosforanowe otrzymane z tej kapieli metoda zanurzeniowa maja grubosc ok, 8 jam. co odpowiada masie jednostkowej okolo 10 g/m2* Sklad znanego srodka do fosforanowania w temperaturze 96°C metoda zanurzeniowa wedlug tej samej normy przedstawia sie nastepujaco: Zn - 210 g/l,2 140 244 P2°5 " 253 g/lf N03" " 261 g^1' Ni " °'7 g^1# Grubosc P°wloki fosforanowej otrzymanej z tej kapieli wynosi ok. 15 yum, co odpowiada masie jednostkowej okolo 18 g/m .Celem ^tfynalazku jest opracowanie srodka do sporzadzania kapieli pracujacej przy me¬ todzie ^natryskowej W temperaturze 25-35°C, a przy metodzie zanurzeniowej w temperaturze 55°-60dC. srodek wedlug wynalazku do fosforanowania sposobem natryskowym stanowi wodny roztwór oparty na podstawie-' iriów fosforanowych, azotanowych i cynkowych. Srodek do sporzadzania kapieli do fosforanowania wedlug istoty wynalazku charakteryzuje sie tym, ze zawiera jo¬ nów P043" w przeliczeniu na P205 290-321 g/l, jonów NO^" 136-166 g/l, jonów Zn* 139-170 g/l i ponadto jonów Mn* 12-17 g/l, przy czym proporcje wagowe zawartych w roztworze ilo¬ sci jonów Zn do jonów Mn wynosza jak (od 9 do 11) : (od 0,8 do 1,1), proporcje wagowe jonów PO^*" w przeliczeniu na P20c do jonów NO^" wynosza jak (od 1,9 do 2,1) 2 (od 0,9 do 1,1) a stosunek sumarycznej wagowo zawartosci jonów fosforanowych PO^"-5 w przelicze¬ niu na PpOc lacznie z jonami NO," do sumarycznej wagowo zawartosci jonów Zn lacznie z jo¬ nami Mn wynosi jak (od 2,3 do 3,3) : (od 0,9 do 1,1). Zeby srodek wedlug wynalazku sto¬ sowac do fosforanowania zanurzeniowego wprowadza sie ponadto jony niklu i jony miedzi , korzystnie w postaci azotanów niklu i azotanów miedzi. srodek wedlug wynalazku do fosforanowania sposobem zanurzeniowym zawiera w roztworze wodnym jonów PO^ w przeliczeniu na P^Cc 188-208 g/l, jonów N0-," 88-181 g/l, jonów Zn 90-110 g/l a ponadto jonów Mn 8-11 g/l, jonów Ni 0,2-28 g/l i jonów Cu 0,01-2 g/l, przy czym proporcje wagowe zawartych w roztworze jonów Zn do jonów Mn do jonów Ni do jonów Cu wynosza jak (od 9 do 11) : (od 0,8 do 1,1) : (od 0,02 do 2,8) : (od 0,001 do 0,2), proporcje wagowe zawartych w roztworze ilosci jonów PO^ w przeliczeniu na P0O5 ^° ilo¬ sci jonów NO," wynosza jak (od 1,9 do 2,1) : (od 0,9 dc 1,8) a stosunek sumarycznej wa¬ gowo zawartosci jonów PO^" , w przeliczeniu na Pp^t lacznie z jonami NO," do sumarycz¬ nej wagowo zawartosci wszystkich jonów metalicznych wynosi jak (od 1,8 do 3,9) : (od 1 do 1,5).Masa jednostkowa powlok otrzymanych z kapieli wedlug wynalazku metoda natryskowa wy¬ nosi ok. 2 g/m natomiast zanurzeniowa ok. 10 g/m . Powloki fosforanowe otrzymywane z ka¬ pieli sporzadzonych ze srodka wedlug wynalazku maja wlasciwosci antykorozyjne i mechani¬ czne takie same jak powloki fosforanowe otrzymywane ze srodków do sporzadzania kapieli pracujacych w podwyzszonych temperaturach, na przyklad znanych z opisów patentowych pol¬ skich nr nr 106 475 i 107 496. Kapiele do fosforanowania pracujace w temperaturach obni¬ zonych w stosunku do temperatur dotychczas stosowanych, oprócz obnizenia kosztów energe¬ tycznych przynosza szereg innych korzysci, jak bardzo dobra stabilnosc kapieli w czasie procesu fosforanowania, zmniejszenie zuzycia kapieli do fosforanowania w temperaturach obnizonych w stosunku do kapieli pracujacych w temperaturach wysokich o okolo 25 %9 zmniejszenie ilosci szlamu o okolo 50 %9 latwiejsza konserwacje urzadzen pracujacych w nizszych temperaturach, co zwiazane jest z mniejszym osadzaniem szlamu stanowiacego warstwe izolacyjna na wymiennikach cieplnych i zmniejszenie szybkosci rozkladu srodków przyspieszajacych azotanów, azotynów, chloranów, co zmniejsza zuzycie tych preparatów i zmniejsza zanieczyszczenie powietrza.Zaleta srodka wedlug wynalazku jest to, ze ze sporzadzonej z niego kapieli uzyskuje sie przez natryskiwanie nia powierzchni stalowych w czasie 2-3 minut przy temperaturze 25-30°C powloke fosforanowa o masie jednostkowej okolo 2 g/m2, stanowiaca dobre przygo¬ towanie powierzchni pod pokrycia lakierowe nakladane metoda elektroforetyczna lub ele¬ ktrostatyczna, natomiast przez zanurzenie w niej elementów stalowych w czasie 7-10 minut w temperaturze 60°C powloke fosforanowa o masie jednostkowej okolo 10 g/m , stanowiaca dobre przygotowanie powierzchni pod pokrycia lakierowe i pod warstwe olejowa. Srodek we¬ dlug wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania.140 244 3 Przyklad I. Do zbiornika o pojemnosci 1 nr wlewa sie 85 % kwas fosforowy w ilosci 482 kg, kwas azotowy 65 % w ilosci 246 kg a nastepnie rozpuszcza sie w tej mie¬ szaninie 200 kg bieli cynkowej i 34 kg weglanu manganu. Calosc uzupelnia sie woda do objetosci 1 nr. Z tak sporzadzonego preparatu sporzadza sie kapiel fosforanujaca, z któ¬ rej otrzymuje sie powloki fosforanowe o zadanych wlasciwosciach metoda natryskowa pracu¬ jaca w temperaturze 25-30°C.Przyklad II. Do zbiornika o pojemnosci 50 1 wlewa sie 17,7 1 75 % kwasu fosforowego, 7,9 1 64 % kwasu azotowego, wlewa sie 5 1 wody a nastepnie wsypuje sie po¬ woli 9,5 kg tlenku cynku oraz 1,4 kg weglanu manganu. Calosc uzupelnia sie woda do 50 1.Z tak sporzadzonego preparatu sporzadza sie kapiel fosforanujaca do fosforanowania meto¬ da natryskowa pracujaca w temperaturze 25-30°C.Przyklad III. W zbiorniku o pojemnosci 1000 1 umieszcza sie 347 kg 75 % kwasu fosforowego, 146 kg 65 % kwasu azotowego a nastepnie dodaje sie 130 kg tlenku cynku, 17 kg weglanu manganu, 10 kg azotanu niklu i 3 kg azotanu miedzi. Calosc uzupelnic woda do 1000 1. Z tak sporzadzonego srodka sporzadza sie kapiel fosforanujaca do fosforanowa¬ nia metoda zanurzeniowa w temperaturze 55-60°C.Przyklad IV. Do zbiornika o pojemnosci 200 1 wlewa sie 47 1 75 % kwasu fo¬ sforowego, 25 1 63 % kwasu azotowego, a nastepnie rozpuszcza sie w tej mieszaninie 24 kg tlenku cynku, 3,2 kg weglanu manganu, 19 kg azotanu niklu i 0,01 kg azotanu miedzi. Ca¬ losc uzupelnia woda do 200 1. Z tak sporzadzonego srodka sporzadza sie kapiel fosforanu¬ jaca. W kapieli sporzadzonej ze srodka wedlug przykladu IV fosforanowano metoda zanurze¬ niowa przez 10 minut w temperaturze 55°C. Uzyskano powloke fosforanowa o nastepujacych wlasciwosciach: grubosc powloki okolo 10yum, masa wlasciwa okolo 12 g/m .Zastrzezenia patentowe 1. srodek do sporzadzania kapieli do fosforanowania natryskowego stanowiacy wodny roztwór oparty na podstawie Jonów fosforanowych, azotanowych i cynkowych, znamien¬ ny tym, ze zawiera jonów PO^"* w przeliczeniu na P20c 290-321 g/l; jonów NO," 136-166 g/l, jonów Zn+ 139-170 g/l i ponadto jonów Mn* 12-17 g/l, przy czym proporcje wagowe zawartych w roztworze ilosci jonów Zn do Jonów Mn wynosza jak (od 9 do 11) i (od 0,8 do 1,1), proporcje wagowe jonów PO^"^ w przeliczeniu na PpOc do jonów NO," wynosza jak (od 1,9 do 2,1) : (od 0,9 do 1,1) a stosunek sumarycznej wagowo zawartosci jonów fo- -3 - sforanowych PO. ' w przeliczeniu na PpO,- lacznie z jonami NO, do sumarycznej wagowo za¬ wartosci jonów Zn lacznie z Jonami Mn wynosi jak (od 2,3 do 3,3) : (od 0,9 do 1,1). 2. srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera ponadto jony ni¬ klu i jony miedzi, korzystnie w postaci azotanu niklu i azotanu miedzi. 3. Srodek do sporzadzania kapieli do fosforanowania zanurzeniowego stanowi wodny roz¬ twór oparty na podstawie Jonów fosforanowych, azotanowych i cynkowych, znamienny tym, ze zawiera jonów PO^"* w przeliczeniu na P2°5"" 188-208 g/l, Jonów NO," 88-181 g/l, jonów Zn 90-110 g/l a ponadto jonów Mn 8-11 g/l, jonów Ni 0,2-28 g/l, jonów Cu 0,01-2 g/l, przy czym proporcje wagowe zawartych w roztworze jonów Zn do jonów Mn do jonów Ni do jonów Cu wynosza Jak (od 9 do 11) : (od 0,8 do 1,1) : (od 0,02 do 2,8) : (od 0,001 do 0,2), pro¬ porcje wagowe zawartych w roztworze ilosci jonów PO^"5 w przeliczeniu na P20c do ilosci jonów NO," wynosza jak (od 1,9 do 2,1) : (od 0,9 do 1,8) a stosunek sumarycznej wagowo zawartosci jonów PO^ , w przeliczeniu na ^2p5f la-C2nie z Jonami NO, do sumarycznej wa¬ gowo zawartosci wszystkich jonów metalicznych wynosi jak (od 1,8 do 3,9) : (od 1 do 1,5). PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. srodek do sporzadzania kapieli do fosforanowania natryskowego stanowiacy wodny roztwór oparty na podstawie Jonów fosforanowych, azotanowych i cynkowych, znamien¬ ny tym, ze zawiera jonów PO^"* w przeliczeniu na P20c 290-321 g/l; jonów NO," 136-166 g/l, jonów Zn+ 139-170 g/l i ponadto jonów Mn* 12-17 g/l, przy czym proporcje wagowe zawartych w roztworze ilosci jonów Zn do Jonów Mn wynosza jak (od 9 do 11) i (od 0,8 do 1,1), proporcje wagowe jonów PO^"^ w przeliczeniu na PpOc do jonów NO," wynosza jak (od 1,9 do 2,1) : (od 0,9 do 1,1) a stosunek sumarycznej wagowo zawartosci jonów fo- -3 - sforanowych PO. ' w przeliczeniu na PpO,- lacznie z jonami NO, do sumarycznej wagowo za¬ wartosci jonów Zn lacznie z Jonami Mn wynosi jak (od 2,3 do 3,3) : (od 0,9 do 1,1).
2. 2. srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera ponadto jony ni¬ klu i jony miedzi, korzystnie w postaci azotanu niklu i azotanu miedzi.
3. 3. Srodek do sporzadzania kapieli do fosforanowania zanurzeniowego stanowi wodny roz¬ twór oparty na podstawie Jonów fosforanowych, azotanowych i cynkowych, znamienny tym, ze zawiera jonów PO^"* w przeliczeniu na P2°5"" 188-208 g/l, Jonów NO," 88-181 g/l, jonów Zn 90-110 g/l a ponadto jonów Mn 8-11 g/l, jonów Ni 0,2-28 g/l, jonów Cu 0,01-2 g/l, przy czym proporcje wagowe zawartych w roztworze jonów Zn do jonów Mn do jonów Ni do jonów Cu wynosza Jak (od 9 do 11) : (od 0,8 do 1,1) : (od 0,02 do 2,8) : (od 0,001 do 0,2), pro¬ porcje wagowe zawartych w roztworze ilosci jonów PO^"5 w przeliczeniu na P20c do ilosci jonów NO," wynosza jak (od 1,9 do 2,1) : (od 0,9 do 1,8) a stosunek sumarycznej wagowo zawartosci jonów PO^ , w przeliczeniu na ^2p5f la-C2nie z Jonami NO, do sumarycznej wa¬ gowo zawartosci wszystkich jonów metalicznych wynosi jak (od 1,8 do 3,9) : (od 1 do 1,5). PL