RU2070615C1

RU2070615C1 - Composition for treatment of articles of aluminium alloys

Info

Publication number: RU2070615C1
Application number: RU93010405A
Authority: RU
Inventors: М.В. Кирсанова; Л.Г. Шодэ; Г.М. Цейтлин; С.В. Ведякин
Original assignee: Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации
Priority date: 1993-03-01
Filing date: 1993-03-01
Publication date: 1996-12-20

Abstract

FIELD: compositions for treatment of articles of aluminium alloys. SUBSTANCE: proposed composition contains (mass %): fluorine-containing oligomer on the base of polyethylene polyamine, toluylene diisocyanite, octofluoramile alcohol and cyclohexanol 0.5-1.0, chromate of cyclohexylamine 0.1-0.5, organic dye 0.1-0.3, ethyl cellosolve 98.2-99.3. Molecular weight of mentioned above oligomer is 700-850. Red organic dye or green phthalocyanine dye or blue phthalocyanine dye or bright blue dye is used as mentioned above organic dye. EFFECT: improves quality of desired product. 3 tbl

Description

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано в авиастроении, машиностроении и других отраслях народного хозяйства для обработки изделий из алюминия и его сплавов перед их окраской для образования защитного ингибированного слоя на поверхности подложки и для увеличения адгезии лакокрасочного покрытия к подложке. The invention relates to the field of protection of metals from corrosion and can be used in aircraft, engineering and other sectors of the national economy for processing products from aluminum and its alloys before painting them to form a protective inhibited layer on the surface of the substrate and to increase the adhesion of the paint to the substrate.

Известен состав для химической оксидации изделий из алюминиевых сплавов, применяющийся в виде водного раствора или пасты на водной основе и включающий в себя хромовый ангидрид, калий железосинеродистый, гидрофторид калия, а также в случае применения пасты дополнительно загустители аэросил и клей ПВА (см. например, Технологическую инструкцию ВИАМ на раствор ТИ 1.2.635-85 и на пасту для химической оксидации алюминия и его сплавов ТИ 1.2.886-87). A known composition for the chemical oxidation of products from aluminum alloys, used in the form of an aqueous solution or paste based on water and including chromic anhydride, potassium iron-hydrogen sulfide, potassium hydrofluoride, as well as in the case of paste, additional thickeners aerosil and PVA glue (see, for example, VIAM technological instructions for TI 1.2.635-85 solution and paste for chemical oxidation of aluminum and its alloys TI 1.2.886-87).

Применение этих составов требует технологических операций по нанесению их не механизированным способом, вручную с последующим удалением избытка состава, промывкой водой и протиркой насухо обработанной поверхности с большой осторожностью во избежание повреждения образовавшейся на поверхности алюминия оксидной пленки. Все это является существенными недостатками таких составов и делает их малопригодными, в том числе и из-за содержания токсичных веществ. The use of these compounds requires technological operations to apply them in a non-mechanized way, manually followed by removal of excess composition, washing with water and wiping the treated surface dry with great care to avoid damage to the oxide film formed on the aluminum surface. All this is a significant disadvantage of such compositions and makes them unsuitable, including due to the content of toxic substances.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является состав для химической оксидирования алюминия и его сплавов, содержащий хромовый ангидрид, фторсодержащее неорганическое соединение, калий железосинеродистый и двуокись титана, при этом в качестве фторсодержащего неорганического соединения он содержит фтористоводородную кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л:
хромовый ангидрид 3,0 5,0
калий железосинеродистый 0,5 1,0
фтористоводородная кислота 0,5 1,5
двуокись титана 0,8 1,0
(cм. авторское свидетельство СССР N 1148897 по кл. С 23 С 22/67, 1983).Closest to the invention in technical essence is a composition for the chemical oxidation of aluminum and its alloys containing chromic anhydride, a fluorine-containing inorganic compound, potassium iron-hydrogen sulfide and titanium dioxide, while it contains fluoric acid as a fluorine-containing inorganic compound in the following ratio of components, g / l :
chromic anhydride 3.0 5.0
potassium iron-ferrous 0.5 1.0
hydrofluoric acid 0.5 1.5
titanium dioxide 0.8 1.0
(see USSR author's certificate N 1148897 according to class C 23 C 22/67, 1983).

Недостатком данного состава является то, что он содержит в своем составе компоненты, в частности, фтористоводородную кислоту и хромовый ангидрид, которые являются чрезвычайно вредными веществами для человеческого организма и экологии. Кроме этого, снижается адгезия лакокрасочного покрытия к обработанному составом металлу, в связи с чем резко падают защитные свойства и срок службы покрытия. The disadvantage of this composition is that it contains components, in particular hydrofluoric acid and chromic anhydride, which are extremely harmful substances to the human body and the environment. In addition, the adhesion of the paintwork to the metal treated with the composition is reduced, and therefore the protective properties and the service life of the coating drop sharply.

Сущность изобретения заключается в сокращении продолжительности технологического процесса предокрасочной обработки поверхности изделий из алюминия и его сплавов, обеспечении резкого возрастания адгезии лакокрасочных материалов к подложке и значительного улучшения противокоррозионной защиты. The essence of the invention is to reduce the duration of the technological process of pre-painting the surface of products made of aluminum and its alloys, to ensure a sharp increase in the adhesion of paints and varnishes to the substrate and a significant improvement in corrosion protection.

Для улучшения стабильности состава, технологичности его применения, повышения экологичности, увеличения адгезионной прочности лакокрасоных покрытий, наносимых на обработанную составом по поверхность, и повышения коррозионной стойкости состав для обработки изделий из алюминиевых сплавов, содержащий фтор, хромсодержащие вещества и растворитель, дополнительно содержит органический краситель, в качестве фторсодержащего вещества - фторсодержащий олигомер ОФ-2 молекулярной массы 700-850 класса кетиминов на основе полиэтиленполиамина, толуилендиизоцианата, октофторамилового спирта и циклогексанона, в качестве хромсодержащего вещества хромат циклогексиламина, в качестве растворителя -этилцеллозольв, при следующем соотношении компонентов, в масс. To improve the stability of the composition, the manufacturability of its use, increase environmental friendliness, increase the adhesive strength of paint and varnish coatings applied to the surface treated with the composition, and increase the corrosion resistance, the composition for processing aluminum alloy products containing fluorine, chromium-containing substances and a solvent additionally contains an organic dye, as a fluorine-containing substance - a fluorine-containing oligomer OF-2 of a molecular weight of 700-850 class of ketimines based on polyethylene polyamine, tolu lendiizotsianata, oktoftoramilovogo alcohol and cyclohexanone, as cyclohexylamine chromate chromium-containing substance, as -etiltsellozolv solvent with the following ratio of components in the mass.

фторсодержащий олигомер ОФ-2 (50%) 0,5 1,0
хромат циклогексиламина 0,1 0,5
органический краситель 0,1 0,3
этилцеллозольв 98,2 99,3
Состав в качестве органического красителя содержит красный органический пигмент, или зеленый фталоцианиновый "2зу", или голубой фталоцианиновый "2зу", или ярко-бирюзовый "К".fluorine-containing oligomer OF-2 (50%) 0.5 1.0
cyclohexylamine chromate 0.1 0.5
organic dye 0.1 0.3
ethyl cellosolve 98.2 99.3
The composition as an organic dye contains a red organic pigment, or green phthalocyanine "2zu", or blue phthalocyanine "2zu", or bright turquoise "K".

Состав готовят непосредственно перед употреблением простым растворением в этилцеллозольве всех компонентов в любой последовательности. Нанесение лакокрасочных покрытий можно производить после полного высыхания обработанной составом поверхности, но не ранее чем через 1 час и не позднее 48 часов с момента обработки. The composition is prepared immediately before use by simple dissolution in ethyl cellosolve of all components in any sequence. Application of paint coatings can be done after complete drying of the surface treated with the composition, but not earlier than after 1 hour and no later than 48 hours from the time of processing.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами (% масс). The invention is illustrated by the following examples (% of the mass).

Пример 1
фторсодержащий олигомер ОФ-2 (50%) 0,5
хромат циклогексиламина 0,1
пигмент органический фталоцианиновый голубой "2зу" 0,1
этил целлозольв 99,3
Компоненты в любой последовательности вводят в этилцеллозольв, тщательно перемешивают до полного растворения и наносят краскораспылителем на обработанную поверхность, не допуская потеков, непрокрашенных мест. В случае скопления избытка состава на отдельных участках обрабатываемой поверхности сложной конфигурации (углублениях, пазах и т.п.) избыток состава удаляют промоканием фильтровальной бумагой. После высыхания поверхность может подвергаться окраске, но не ранее, чем через 1 час после обработки составом.Example 1
fluorine-containing oligomer OF-2 (50%) 0.5
cyclohexylamine chromate 0.1
organic phthalocyanine blue pigment "2zu" 0.1
ethyl cellosolve 99.3
The components are introduced into ethyl cellosolve in any order, thoroughly mixed until completely dissolved and applied with a spray gun on the treated surface, avoiding sagging, unpainted spots. In case of accumulation of excess composition in separate sections of the machined surface of a complex configuration (recesses, grooves, etc.), the excess composition is removed by blotting with filter paper. After drying, the surface can be painted, but not earlier than 1 hour after treatment with the composition.

Пример 2
фторсодержащий олигомер ОФ-2 (50%) 1,0
хромат циклогексиламина 0,5
пигмент органический красный 0,2
этилцеллозольв 98,3
Способ приготовления и применения аналогичен описанному в примере 1.Example 2
fluorine-containing oligomer OF-2 (50%) 1.0
0.5 cyclohexylamine chromate
organic red pigment 0.2
ethyl cellosolve 98.3
The method of preparation and use is similar to that described in example 1.

Пример 2
фторсодержащий олигомер ОФ-2 (50%) 0,7
хромат циклогексиламина 0,3
пигмент органический ярко-бирюзовый "К" 98,7
Способ приготовления и применения аналогичен описанному в примере 1.Example 2
fluorine-containing oligomer OF-2 (50%) 0.7
cyclohexylamine chromate 0.3
bright turquoise organic pigment "K" 98.7
The method of preparation and use is similar to that described in example 1.

Коррозионная активность состава по сравнению с раствором химической оксидации и водным ингибирующим раствором исследовалась погружением образцов сплава Д-16, зачищенных и обезжиренных в испытуемые растворы. Результаты испытаний приведены в таблице 1. The corrosion activity of the composition compared to a chemical oxidation solution and an aqueous inhibitory solution was studied by immersion of alloy samples D-16, cleaned and degreased in the test solutions. The test results are shown in table 1.

Как видно из приведенных в таблице 1 данных, скорость растворения сплава Д-16 в растворе для химической оксидации и водным ингибирующем растворе не высока, однако в составе по примерам 1,2,3 растворения Д-16 вообще не происходит. As can be seen from the data in table 1, the dissolution rate of alloy D-16 in a solution for chemical oxidation and an aqueous inhibitory solution is not high, however, in the composition according to examples 1,2,3, dissolution of D-16 does not occur at all.

В таблице представлены результаты испытания образцов сплава Д-16 с поверхностью, обработанной различными составами, помещенных в 3%-ный водный раствор хлористого натрия при температуре 50±2^oC.The table presents the test results of samples of alloy D-16 with a surface treated with various compositions placed in a 3% aqueous solution of sodium chloride at a temperature of 50 ± 2 ^o C.

По представленным в таблице 2 результатам очевидно преимущество состава по предлагаемому изобретению с точки зрения противокоррозионной устойчивости защитной пленки. According to the results presented in table 2, the advantage of the composition according to the invention from the point of view of the corrosion resistance of the protective film is obvious.

В таблице 3 представлены результаты исследований влияния способа обработки поверхности образцов из сплава Д-16 на адгезионные свойства покрытий некоторыми лакокрасочными материалами до и после воздействия 3%-ного раствора хлористого натрия в течение 7 суток. Table 3 presents the results of studies of the effect of the surface treatment of samples of alloy D-16 on the adhesive properties of coatings with some paints and varnishes before and after exposure to a 3% solution of sodium chloride for 7 days.

По результатам испытаний можно сделать вывод о значительном преимуществе предлагаемого состава перед известными составами обработки изделий. According to the test results, we can conclude that the proposed composition has a significant advantage over the known product processing compositions.

При уменьшении содержания компонентов состава ниже указанных пределов, также как и при увеличении вышеуказанных пределов адгезия наносимых лакокрасочных покрытий ухудшается. Использование олигомера ОФ-2 в совокупности с хроматом циклогексиламина в указанных комбинациях позволяет достичь высокого ингибирующего эффекта с одновременным резким улучшением адгезии лакокрасочных покрытия различной химической природы к обработанной поверхности, что дает возможность рекомендовать предлагаемый состав для обработки изделий из алюминия и его сплавов перед окраской при нанесении лакокрасочного слоя по старому неудаленному покрытию, обработанному составом с увеличением надежности противокоррозионной защиты и долговечности лакокрасочных покрытий. With a decrease in the content of components of the composition below the specified limits, as well as with an increase in the above limits, the adhesion of the applied coatings deteriorates. The use of the OF-2 oligomer in combination with cyclohexylamine chromate in the indicated combinations makes it possible to achieve a high inhibitory effect with a sharp improvement in the adhesion of coatings of various chemical nature to the treated surface, which makes it possible to recommend the proposed composition for processing aluminum products and its alloys before painting during application the paint layer on the old unremoved coating treated with the composition with an increase in the reliability of corrosion protection and up to govechnosti of coatings.

Claims

1. The composition for processing products from aluminum alloys containing fluorine-containing and chromium-containing substances and a solvent, characterized in that it further comprises an organic dye, as a fluorine-containing substance, the fluorine-containing oligomer OF-2 mol. m. 700,850 class of ketimines based on polyethylene polyamine, toluene diisocyanite, octofluoroamyl alcohol and cyclohexanone, cyclohexylamine chromate as a chromium-containing substance, ethyl cellosolve as a solvent in the following ratio of components, wt.

Fluorine-containing oligomer OF-2 (50%) 0.5 1.0
Cyclohexylamine Chromate 0.1 0.5
Organic dye 0.1 0.3
Ethyl cellosolve 98.2 99.3
2. The composition according to claim 1, characterized in that the organic dye contains red organic pigment, or green phthalocyanine "2zu", or blue phthalocyanine "2zu", or bright turquoise "K".