RU2205895C1 - Composition for treating metallic surface - Google Patents
Composition for treating metallic surface Download PDFInfo
- Publication number
- RU2205895C1 RU2205895C1 RU2002100309A RU2002100309A RU2205895C1 RU 2205895 C1 RU2205895 C1 RU 2205895C1 RU 2002100309 A RU2002100309 A RU 2002100309A RU 2002100309 A RU2002100309 A RU 2002100309A RU 2205895 C1 RU2205895 C1 RU 2205895C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- acetone
- urotropin
- ammonium nitrate
- water
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к составам для химической обработки поверхности металлов, предназначенным преимущественно для образования защитного неметаллического слоя на поверхности холоднокатаной стали перед нанесением лакокрасочного покрытия. Изобретение может быть использовано в машиностроении и приборостроении для обработки корпусов автомобилей, приборов и других заготовок после штамповки. The invention relates to compositions for chemical surface treatment of metals, intended primarily for the formation of a protective non-metallic layer on the surface of cold rolled steel before applying paintwork. The invention can be used in mechanical engineering and instrument making for processing car bodies, instruments and other blanks after stamping.
Известен способ получения фосфатного покрытия на поверхности холоднокатаной стали, включающий фосфат, нитрат, фторид, и нитрит ионы, а также ионы цинка, никеля и железа (ЕР 0264811, публ. 26.06.91). Недостатком известного состава является большое число ингредиентов и возможность токсического воздействия на обслуживающий персонал, вызванная присутствием в составе фторидов. A known method of producing a phosphate coating on the surface of cold rolled steel, including phosphate, nitrate, fluoride, and nitrite ions, as well as ions of zinc, nickel and iron (EP 0264811, publ. 26.06.91). A disadvantage of the known composition is the large number of ingredients and the possibility of toxic effects on staff due to the presence of fluorides in the composition.
Известен также раствор для фосфатирования стальных поверхностей, включающий так же, как заявляемое изобретение, фосфат и нитрат ионы, а также воду, предназначенный для нанесения фосфатного слоя под лакокрасочные покрытия (патент РФ 2123067, публ. 10.12.98, бюл. 34). Also known is a solution for phosphating steel surfaces, including, in the same way as the claimed invention, phosphate and nitrate ions, as well as water, intended for applying a phosphate layer under paint coatings (RF patent 2123067, publ. 10.12.98, bull. 34).
Недостатками известного состава являются:
- сложность его практического использования, а именно - многостадийность процесса обработки металлической поверхности, включающего предварительное обезжиривание и многократную промывку водой обработанной металлической поверхности;
- необходимость подогрева рабочего раствора до 50-60oС;
- мелкокристаллический состав образующейся пленки, что способствует ее разрушению при эксплуатации.The disadvantages of the known composition are:
- the complexity of its practical use, namely, the multi-stage process of processing a metal surface, including preliminary degreasing and repeated washing with water of the treated metal surface;
- the need for heating the working solution to 50-60 o C;
- the crystalline composition of the resulting film, which contributes to its destruction during operation.
Наиболее близким к заявляемой композиции по совокупности существенных признаков является состав концентрата для получения водного раствора для нанесения покрытия для обработки металлических поверхностей (патент РФ 2109845, публ. 27.04.98, бюл. 12). Известная композиция содержит так же, как заявляемое изобретение, фосфат и нитрат ионы, ускоритель реакции и воду. Принят за прототип. Closest to the claimed composition in terms of essential features is the composition of the concentrate to obtain an aqueous solution for coating for the treatment of metal surfaces (RF patent 2109845, publ. 27.04.98, bull. 12). The known composition contains the same as the claimed invention, phosphate and nitrate ions, a reaction accelerator and water. Adopted for the prototype.
Недостатками известной композиции, препятствующими достижению указанных ниже технических результатов, являются так же, как в предыдущих случаях:
- многостадийность процесса обработки металлических поверхностей, включающего стадии предварительного обезжиривания и многократной промывки водой, а также необходимость подогрева рабочего раствора до 50-60oС,
- большое число ингредиентов,
- возможность токсического воздействия на обслуживающий персонал, вызванная присутствием в составе фтористоводородной кислоты.The disadvantages of the known compositions that impede the achievement of the following technical results are the same as in previous cases:
- multi-stage process of processing metal surfaces, including the stage of preliminary degreasing and repeated washing with water, as well as the need to heat the working solution to 50-60 o C,
- a large number of ingredients,
- the possibility of toxic effects on staff due to the presence of hydrofluoric acid in the composition.
Кроме того, в описании известной композиции отсутствуют показатели, характеризующие пригодность образующегося слоя в качестве основы для последующего нанесения лакокрасочного покрытия. In addition, in the description of the known composition there are no indicators characterizing the suitability of the resulting layer as a basis for subsequent coating.
Заявляемое изобретение направлено на решение задачи усовершенствования технологии подготовки поверхности изделий из холоднокатаной стали для нанесения на них лакокрасочных покрытий, а также на увеличение срока их эксплуатации. The claimed invention is aimed at solving the problem of improving the technology of surface preparation of products from cold rolled steel for applying paint and varnish coatings on them, as well as to increase their service life.
Осуществление заявляемого изобретения позволяет получить следующие технические и экономические результаты:
- образование защитной пленки, служащей грунтом для лакокрасочных покрытий;
- ускорение и упрощение технологии обработки изделий;
- возможность дальнейшего использования любого лакокрасочного покрытия;
- предотвращение коррозии металла в процессе последующей эксплуатации;
- невысокая себестоимость.The implementation of the claimed invention allows to obtain the following technical and economic results:
- the formation of a protective film that serves as a primer for paintwork;
- acceleration and simplification of product processing technology;
- the possibility of further use of any paintwork;
- prevention of metal corrosion during subsequent operation;
- low cost.
Указанные результаты при осуществлении заявляемого изобретения достигаются тем, что так же, как прототип, заявляемый состав включает ортофосфорную кислоту, ускоритель реакции и воду. Особенность заявляемого изобретения состоит в том, что состав для обработки металлической поверхности содержит ацетон в качестве ускорителя реакции, и дополнительно включает аммоний азотнокислый, уротропин и поверхностно-активное вещество (далее - ПАВ) при следующем соотношении компонентов, мас.%: ортофосфорная кислота (85%) 50,0-60,0; аммоний азотнокислый 1,5-2,0; ацетон 3,0-4,0; уротропин 1,5-2,0; неионогенное моющее средство 0,01-0,05; вода - остальное. These results in the implementation of the claimed invention are achieved by the fact that, like the prototype, the claimed composition includes phosphoric acid, a reaction accelerator and water. A feature of the claimed invention is that the composition for treating a metal surface contains acetone as a reaction accelerator, and further includes ammonium nitrate, urotropin and a surfactant (hereinafter - surfactant) in the following ratio of components, wt.%: Phosphoric acid (85 %) 50.0-60.0; ammonium nitrate 1.5-2.0; acetone 3.0-4.0; urotropin 1.5-2.0; nonionic detergent 0.01-0.05; water is the rest.
Использование известных ранее составов для обработки поверхности холоднокатаной стали предусматривает многостадийность процесса, включающего до 10 технологических переходов, в том числе: травление, активация, осветление, электрообезжиривание и другие. The use of previously known compositions for surface treatment of cold rolled steel provides for a multi-stage process that includes up to 10 technological transitions, including: pickling, activation, lightening, electric degreasing, and others.
Качественный и количественный состав заявляемой композиции для обработки металлической поверхности, преимущественно холоднокатаной стали, в совокупности позволяет преодолеть перечисленные выше недостатки и достичь указанных технических результатов. The qualitative and quantitative composition of the claimed composition for processing a metal surface, mainly cold rolled steel, together allows you to overcome the above disadvantages and achieve the specified technical results.
Ортофосфорная кислота - обязательный компонент, обеспечивающий травление и фосфатирование обрабатываемой стальной поверхности. Уротропин выполняет функцию ингибитора коррозии металла в процессе последующей эксплуатации изделия. Эффект возникает за счет того, что уротропин в совокупности с азотнокислым аммонием является комплексообразователем для ионов железа, входящих в состав стали. Присутствие в заявляемой композиции ацетона обеспечивает, с одной стороны, ускорение реакции, с другой стороны, в совокупности с ПАВ позволяет исключить операцию предварительного обезжиривания обрабатываемой поверхности. Совокупность всех входящих в композицию ингредиентов, а также их количественный состав позволяет достичь высокой адгезии образующейся пленки к поверхности металла и одновременно к лакокрасочному покрытию. При этом образующаяся на поверхности металла пленка имеет аморфную структуру, что обеспечивает длительность эксплуатации обработанных изделий. В то же время отсутствие в составе заявляемой композиции дорогостоящих солей металлов позволяет значительно снизить себестоимость состава. Phosphoric acid is an essential component that provides etching and phosphating of the treated steel surface. Urotropin acts as a metal corrosion inhibitor during the subsequent operation of the product. The effect arises due to the fact that urotropine in combination with ammonium nitrate is a complexing agent for iron ions that make up the steel. The presence in the inventive composition of acetone provides, on the one hand, acceleration of the reaction, on the other hand, in conjunction with a surfactant, eliminates the operation of preliminary degreasing of the treated surface. The combination of all ingredients included in the composition, as well as their quantitative composition, allows to achieve high adhesion of the resulting film to the metal surface and simultaneously to the paintwork. Moreover, the film formed on the metal surface has an amorphous structure, which ensures the duration of operation of the processed products. At the same time, the absence in the composition of the claimed composition of expensive metal salts can significantly reduce the cost of the composition.
Состав для обработки металлической поверхности получают путем растворения в воде указанных компонентов при механическом перемешивании и температуре 20-30oС. При этом используют химические вещества, выпускаемые промышленностью:
ортофосфорная кислота - ГОСТ 6552-80;
аммоний азотнокислый - ГОСТ 22867-77;
уротропин - ГОСТ 1381-73;
ацетон - ГОСТ 2768-84;
вода дистиллированная - ГОСТ 6709-72.A composition for treating a metal surface is obtained by dissolving the specified components in water with mechanical stirring and a temperature of 20-30 o C. In this case, chemicals manufactured by the industry are used:
phosphoric acid - GOST 6552-80;
ammonium nitrate - GOST 22867-77;
urotropin - GOST 1381-73;
acetone - GOST 2768-84;
distilled water - GOST 6709-72.
Приготовленную композицию наносят на штампованные стальные изделия, например корпус автомобиля, прибора и другие заготовки, с помощью тампона, кисти или пульверизатора. Технология обработки металлической поверхности не требует ее предварительной подготовки за исключением случаев наличия на поверхности консервационной смазки, которую необходимо устранить. На поверхности металла допустимо присутствие следов коррозии, наличие которых не требует проведения дополнительной очистки. По окончании обработки поверхности металла заявляемым составом производят сушку обработанной поверхности в течение 12-24 часов при комнатной температуре или 1-2 часов при температуре 50-60oС. При этом не требуется операция смывания поверхности водой для удаления непрореагировавших продуктов. В результате обработки заявляемым составом на поверхности металла образуется пленка серого цвета толщиной 10-30 мкм, прочно соединенная с поверхностью металла. По окончании операции сушки наносят лакокрасочное покрытие любого класса.The prepared composition is applied to stamped steel products, such as a car body, appliance and other workpieces, using a swab, brush or spray gun. The technology for treating a metal surface does not require its preliminary preparation, unless there is a preservation lubricant on the surface that must be eliminated. On the surface of the metal, the presence of corrosion traces is permissible, the presence of which does not require additional cleaning. Upon completion of the surface treatment of the metal of the claimed composition, the treated surface is dried for 12-24 hours at room temperature or 1-2 hours at a temperature of 50-60 o C. This does not require the operation of washing the surface with water to remove unreacted products. As a result of processing the inventive composition on the surface of the metal a gray film is formed with a thickness of 10-30 microns, firmly connected to the metal surface. At the end of the drying operation, any class of paint is applied.
Для определения эксплуатационных характеристик заявляемой композиции были проведены сравнительные испытания прочности сцепления заявляемого состава и других известных композиций того же назначения с лакокрасочным покрытием. С этой целью стальные пластины (ГОСТ 16528-81) размером 60х150х0,8 мм в количестве по 12 штук были обработаны следующими фосфатирующими составами:
1) ортофосфорная кислота (85%) 12,0%, цинк фосфорнокислый однозамещенный 33%, цинк азотнокислый шестиводный 55%;
2) ортофосфорная кислота (85%) 52,0%, аммоний азотнокислый 1,4%, ацетон 4,0%, моющее средство "Прогресс" 0,03%, вода - остальное;
3) ортофосфорная кислота (85%) 52,0%, аммоний азотнокислый 1,6%, уротропин 1,8%, ацетон 4,0%, моющее средство "Прогресс" 0,04%, вода - остальное.To determine the operational characteristics of the claimed composition, comparative tests of the adhesion strength of the claimed composition and other known compositions of the same purpose with a paint coating were carried out. For this purpose, steel plates (GOST 16528-81) measuring 60x150x0.8 mm in an amount of 12 pieces were each treated with the following phosphating compounds:
1) phosphoric acid (85%) 12.0%, monosubstituted zinc phosphate 33%, zinc nitrate hexahydrate 55%;
2) phosphoric acid (85%) 52.0%, ammonium nitrate 1.4%, acetone 4.0%, detergent Progress 0.03%, water - the rest;
3) phosphoric acid (85%) 52.0%, ammonium nitrate 1.6%, urotropin 1.8%, acetone 4.0%, detergent Progress 0.04%, water - the rest.
После обработки фосфатирующими составами испытания были продолжены по следующей схеме:
- сушка образцов на воздухе при температуре 18-21oС в течение 24 часов;
- нанесение одного слоя грунта АК-070 по карте 9 ОСТ 4.ГО.054.205;
- нанесение одного слоя эмали ХВ-785 по карте 37 ОСТ 4.ГО.054.205.After treatment with phosphating compounds, the tests were continued as follows:
- drying of samples in air at a temperature of 18-21 o C for 24 hours;
- application of one layer of soil AK-070 according to map 9 OST 4.GO.054.205;
- application of one layer of enamel XB-785 according to map 37 OST 4.GO.054.205.
Прочность сцепления в баллах определялась методом решетчатых надрезов с единичным квадратом 2х2мм согласно ГОСТ 15140-78. The adhesion strength in points was determined by the method of lattice cuts with a unit square of 2x2 mm according to GOST 15140-78.
В результате проведенных испытаний установлено, что прочность сцепления слоя, образовавшегося на поверхности металла, с лакокрасочным покрытием составляет:
1 балл для состава 1,
3-4 балла для состава 2,
1 балл для состава 3.As a result of the tests, it was found that the adhesion strength of the layer formed on the metal surface with a paint coating is:
1 point for composition 1,
3-4 points for composition 2,
1 point for composition 3.
Данный показатель является наивысшим и свидетельствует о высоких эксплуатационных свойствах заявляемого состава. This indicator is the highest and indicates the high operational properties of the claimed composition.
Таким образом, из вышеизложенного видно, что заявляемый состав для обработки металлической поверхности отвечает требуемым критериям патентоспособности и обладает значительными преимуществами по сравнению с известными средствами того же назначения. Thus, from the foregoing, it can be seen that the inventive composition for treating a metal surface meets the required criteria for patentability and has significant advantages compared with known means of the same purpose.
Claims (1)
Ортофосфорная кислота (85%) - 50,0-60,0
Аммоний азотнокислый - 1,5-2,0
Ацетон - 3,0-4,0
Уротропин - 0,15-0,2
Неионогенное моющее средство - 0,01-0,05
Вода - ОстальноеоA composition for treating a metal surface, including orthophosphoric acid, a reaction accelerator and water, characterized in that it contains acetone as a reaction accelerator and further includes ammonium nitrate, urotropin and a nonionic detergent in the following ratio, wt.%:
Phosphoric acid (85%) - 50.0-60.0
Ammonium nitrate - 1.5-2.0
Acetone - 3.0-4.0
Urotropin - 0.15-0.2
Nonionic detergent - 0.01-0.05
Water - Rest
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002100309A RU2205895C1 (en) | 2002-01-14 | 2002-01-14 | Composition for treating metallic surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002100309A RU2205895C1 (en) | 2002-01-14 | 2002-01-14 | Composition for treating metallic surface |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2205895C1 true RU2205895C1 (en) | 2003-06-10 |
Family
ID=29211308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002100309A RU2205895C1 (en) | 2002-01-14 | 2002-01-14 | Composition for treating metallic surface |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2205895C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2520839C1 (en) * | 2012-11-20 | 2014-06-27 | Евгений Иванович Басаков | Cleaning of outer surface of aluminium or aluminium alloys of air cooling hardware |
| RU2532919C1 (en) * | 2013-09-12 | 2014-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "СИКМО" (ООО "СИКМО") | Foamless detergent for washing metal surfaces |
| RU2532921C1 (en) * | 2013-09-12 | 2014-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "СИКМО" (ООО "СИКМО") | Anticorrosion detergent for washing internal and external metal surfaces |
-
2002
- 2002-01-14 RU RU2002100309A patent/RU2205895C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2520839C1 (en) * | 2012-11-20 | 2014-06-27 | Евгений Иванович Басаков | Cleaning of outer surface of aluminium or aluminium alloys of air cooling hardware |
| RU2532919C1 (en) * | 2013-09-12 | 2014-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "СИКМО" (ООО "СИКМО") | Foamless detergent for washing metal surfaces |
| RU2532921C1 (en) * | 2013-09-12 | 2014-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью "СИКМО" (ООО "СИКМО") | Anticorrosion detergent for washing internal and external metal surfaces |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100443439B1 (en) | How to process aluminum surfaces without using chrome | |
| JP2680618B2 (en) | Metal phosphate treatment method | |
| MXPA97003675A (en) | Compositions of zinc phosphate pararecubriment containing ox accelerators | |
| US5073196A (en) | Non-accelerated iron phosphating | |
| KR20180053306A (en) | Pretreatment of aluminum surfaces with zirconium- and molybdenum-containing compositions | |
| JPH07126859A (en) | Hexavalent chromium-free surface treating agent for chemical conversion for aluminum and aluminum alloy | |
| US4600447A (en) | After-passivation of phosphated metal surfaces | |
| RU2005123323A (en) | METHOD FOR PRODUCING A THIN THIN INHIBITING CORROSION COATING ON A METAL SURFACE | |
| CA1330515C (en) | Process of forming phosphate coatings on metals | |
| US5683522A (en) | Process for applying a coating to a magnesium alloy product | |
| JPH07126858A (en) | Chemical conversion treatment solution composition for magnesium-containing metal, chemical conversion treatment and chemical conversion-treated material | |
| JP3940174B2 (en) | Aqueous solution and method for phosphating metal surfaces | |
| JPH01219172A (en) | Treatment of surface of metal with phosphate | |
| EP2519660A2 (en) | Pretreatment process for aluminum and high etch cleaner used therein | |
| RU2205895C1 (en) | Composition for treating metallic surface | |
| JP2001508123A (en) | How to phosphate a steel band | |
| GB2074611A (en) | Phosphating Compositions | |
| JPH04507436A (en) | Method of forming a manganese-containing zinc phosphate layer on galvanized steel | |
| US5888315A (en) | Composition and process for forming an underpaint coating on metals | |
| JP3286583B2 (en) | Chemical conversion treatment composition for magnesium-containing metal, surface treatment method and surface treatment product | |
| JP2000504781A (en) | Zinc phosphate treatment method using low concentration of nickel and / or cobalt | |
| US3533859A (en) | Coating process for ferrous metal surfaces | |
| US3450579A (en) | Process for the chemical surface treatment of metal | |
| US3484304A (en) | Process and composition for cleaning and coating metal surfaces | |
| AU699822B2 (en) | Composition and process for forming an underpaint coating on metals |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100115 |