PL184233B1 - Kąpiel do pasywacji powłok cynkowych - Google Patents

Abstract

Kąpiel do pasywacji powłok cynkowych, zawierająca 5,0 - 50,0 g/dm3 jonów chromu/III/ otrzymanych przez redukcję bezwodnika chromowego i/lub dichromianów, 1,0 - 75,0 g/dm3 kwasów mineralnych i/lub soli i/lub kwasów organicznych, 1,0 - 5,0 g/dm3 związków powierzchniowo czynnych oraz 1,0 - 10 g/dm3 aktywatora, znamienna tym, że aktywatorem jest kwas 2,5-dimelylobenzenosulfonowy (CH3)2- -C6H3-SO3H będący produktem reakcji p-ksylenu ze stężonym kwasem siarkowym.

Description

Przedmiotem wynalazku jest kąpiel do pasywacji powłok cynkowych, przez wytworzenie na nich pasywującej warstwy chromianowej.

Kąpiele stosowane do pasywacji powłok cynkowych przez chromianowanie, zawierają najczęściej jako podstawowy składnik jony chromianowe/VI/, wprowadzone do kąpieli w postaci bezwodnika chromowego (tlenku chromu/VI/ - CrO₃) i/lub soli: dichromianu/VI/ sodu Na₂Cr₂O₇, dichromianu/VI/ amonu - (NH₄)₂Cr₂O₇ oraz dichromianu/VI/ cynku - ZnCr₂O₇. Ich zawartość w kąpieli dochodzi do 250 g/dm3. Dodatkowymi składnikami kąpieli są kwasy mineralne i/lub sole kwasu siarkowego/V!/, ortofosforowego/V/, azotowego/V/, borowego, fluoroborowego a także siarczany/VI/, fosforany/V/, wodorofosforany/V/, azotany/V/, chlorki, fluorki oraz kwasy organiczne takie jak kwas mrówkowy, octowy, cytrynowy, mlekowy, szczawiowy i związki o własnościach powierzchniowo czynnych. Niektóre kąpiele zawierają dodatkowo wprowadzony aktywator w postaci jonów metali, najczęściej żelaza, kobaltu, niklu, manganu, glinu, molibdenu, ceru, lantanu lub związków organicznych. Tego typu kąpiele zawierają toksyczne jony chromianowe/VI/, co wymaga specjalnego unieszkodliwiania ścieków po chromianowaniu.

Znacznie mniej toksyczne są kąpiele do chromianowania zawierające jako główny składnik jony chromu/III/, wprowadzone najczęściej do kąpieli jako siarczan/VI/ chromu/III/ Cr₂(SO₄)₃ lub siarczan/VI/ chromu/III/ i potasu - KCr(SO4)₂. Podobnie jak w poprzednich kąpielach, również i do tych kąpieli wprowadzane są kwasy mineralne i organiczne, sole, związki powierzchniowo czynne, jony metali oraz związki organiczne. Kąpiele tego typu muszą zawierać w swoim składzie składnik utleniający, najczęściej azotan/V/ sodu, jony chromu/III/ do jonów chromianowych/VI/, aby mogła utworzyć się na powierzchni warstwa chromianowa.

Znane są również kąpiele do chromianowania zawierające jony chromianowe/VI/ - wprowadzone do kąpieli w postaci bezwodnika chromowego i/lub dichromianów/VI/ - które są redukowane do jonów chromu/III/. Kąpiel taka musi zawierać składnik redukujący, najczęściej siarczany/IV/ lub wodorosiarczany/IV/ sodu lub potasu albo sacharydy. Również i w tego typu kąpielach stosowane są składniki dodatkowe: kwasy mineralne i organiczne, sole, związki powierzchniowo czynne, jony metali oraz związki organiczne. Ze zgłoszenia P-306644 znane jest zastosowanie kwasów benzenosulfonowych jako aktywatorów kąpieli pasywujących. Przy pełnej redukcji jonów chromianowych/VI/ kąpiele tego typu są znacznie mniej toksyczne.

Nieoczekiwanie działanie aktywujące wykazały produkty sulfonowania metylowych pochodnych benzenu.

Kąpiel do chromianowania powłok cynkowych, zawierająca 5,0 - 50,0 g/dm3 jonów chromu/III/ - wprowadzonych w postaci bezwodnika chromowego (CrO₃) i/lub dichromianu/VI/ sodu (Na₂Cr,O₇) i/lub dichromianu/VI/ amonu ((NH₄)₂Cr₂O₇) i zredukowanych odpowiednią ilością siarczanu/IV/ lub wodorosiarczanu/IV/ sodu lub potasu, 1,0 - 75,0 g/dm3 kwasów mineralnych i/lub soli, i/lub kwasów organicznych oraz 1,0 - 5,0 g/dm3 związków powierzchniowo czynnych przykładowo w postaci produktów handlowych Rokanol lub Rokafenol oraz

184 233

1,0 - 10,0 d/dm³ aktywatora, według wynalazku charakteryzuje się tym, że aktywatorem jest kwas 2,5-dimetylobenzenosulfonowy (CH₃)₂-C₆H₃-SO₃H będący produktem reakcji p-ksylenu ze stężonym kwasem siarkowym.

Kąpiel według wynalazku odznacza się znaczną stabilnością działania, trwałością oraz zdolnością do tworzenia warstwy chromianowej odpornej na korozję.

Przykład

Przygotowano kąpiel do chromianowania zawierającą 35,0 g/dm³ jonów chromu/in/ otrzymanych przez redukcję siarczanem/IV/ sodu odpowiedniej ilości bezwodnika chromowego lub dichromianu/VI/ sodu, 10,0 g/dm3jonów siarczanowych/Vl/ - SO/', 5,0 gAWjonów azotanowych^/ - NO3, 20,0 g/dm3 jonów ortofosforanowych/V/ - PO3· oraz 2,0 g/dm3 związków powierzchniowo czynnych i 5,0 g/dm3 aktywatora w postaci kwasu 2,5-dimetylo-benzenosulfonowego. Najkorzystniejsze warunki chromianowania: temperatura 288 - 303 K (15 - 30°C), czas zanurzenia: 10-20 sekund.

W przedstawionej kąpieli chromianowano powłoki cynkowe, bezpośrednio po ich osadzaniu z kąpieli alkalicznej (cynkanowej). Otrzymywano bezbarwne powłoki chromianowe, o lekkim niebieskawym odcieniu, jednolicie błyszczące.

Chromianowane próbki testowano w komorze solnej, w obojętnej mgle solnej (NSS), w temperaturze 308 K (35°C), wg Polskiej Normy PN-76/H-04603. Pierwsze ślady korozji obserwowano po około 160 godzinach testu w komorze solnej.

184 233

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz

Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Kąpiel do pasywacji powłok cynkowych, zawierająca 5,0 - 50,0 g/dm³ jonów chromu/III/ otrzymanych przez redukcję bezwodnika chromowego i/lub dichromianów, 1,0 - 75,0 g/dm3 kwasów mineralnych i/lub soli i/lub kwasów organicznych, 1,0 - 5,0 g/dm³ związków powierzchniowo czynnych oraz 1,0 - 10 g/dm3 aktywatora, znamienna tym, że aktywatorem jest kwas 2,5-dimelylobenzenosulfonowy (CH₃)₂-C₆H3-SO₃H będący produktem reakcji p-ksylenu ze stężonym kwasem siarkowym.