專利名稱：金屬表面綜合處理液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種作金屬表面清洗、涂膜底層的綜合處理液。
汽車、自行車車架、控制臺(tái)儀表柜的臺(tái)、柜架、電風(fēng)扇等家用電氣的部件等許多產(chǎn)品，在其噴涂漆、塑膜以前，均需先將金屬件的油污、銹皮清洗去除，然后再磷化處理，使金屬表面生成一磷化膜，作為油漆、噴塑膜的底層，從而提高涂膜與金屬基體的附著力，以使涂膜不易脫落，且增強(qiáng)涂層抗沖擊、抗形變能力，和提高漆、塑膜層的光澤性和美觀。但是現(xiàn)常用的方法是多工位的，其除油、除銹、磷化等要經(jīng)過十幾道工序(參見圖1)，不僅占地多，投資大，工藝復(fù)雜，管理繁瑣，工時(shí)多，而且清洗，除銹等工序過程中還存在酸、堿及有害重金屬的污染，因此很不理想。
本發(fā)明的目的在于發(fā)明一種綜合處理液，它可把除油、除銹、磷化的功能溶成一體，在一個(gè)槽內(nèi)協(xié)同效應(yīng)就可完成除油、除銹(包含除氧化皮)、磷化的功能。從而大大減少了工序、簡化了管理程序、縮短了工時(shí)，既節(jié)省了大量的投資、占地和人力，又提高了功效。
本發(fā)明系將磷酸H3PO4、磷酸Mn(H3PO4)2及由鉬酸銨(NH4)2Mo4O13·2H2O、硝酸、鈣(或硝酸鎂)、氯化鎂MgCl2·6H2O，OP-10的活性劑組成的加速劑和有機(jī)酸酒石酸一起按一定配比量組成表面綜合處理液。其中1.除油是由分別為非離子型和離子型表面活性劑作為除油劑，因?yàn)樵谠搩煞N物質(zhì)中同時(shí)含有親油性極性基團(tuán)和親水性官能團(tuán)，它們能定向地吸附在鋼鐵金屬基體表面上而大大降低油污在此基面上的表面張力，再加上活性劑的乳化、增溶、分散、剝離的化學(xué)作用，使油污很快得到清除，一般在1.5分鐘左右即行，且除油率可達(dá)99%左右，很干凈。
2.除銹作用，本綜合清洗處理液中的磷酸H3PO4為除銹劑，當(dāng)有銹的工件放入液槽后就發(fā)生了下述反應(yīng)
通過上述反應(yīng)以后，工件表面的銹蝕被除去，其中酒石酸作用在于將Fe(H2PO4)3和Fe(H2PO4)3絡(luò)合從而得到干凈的表體。
3.磷化作用鋼鐵工件與磷酸接觸后，發(fā)生下列反應(yīng)
在上述(1)～(4)的不斷反應(yīng)下，鋼鐵界面的游離酸度不斷降低，待到一定值后，磷酸二氫鹽和磷酸錳鹽發(fā)生水解
式中Me代表Fe鐵或Mn錳。
水解后生成的磷酸氫鹽和正磷酸鹽在一定的pH值下超過了溶度積而在工件表面沉積生成磷化膜。
在上述磷化過程中，有氫氣放出(見式4)，它會(huì)停滯在基體表面阻滯過程進(jìn)行，而加速劑通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氧化氣體則將氫氣泡沖擊掉，從而使基體與磷酸接觸時(shí)間長而加快了磷化。
由圖1、2、3所示可見，采用本綜合表面處理液，其工藝流程大大簡化，一般可從原來的11個(gè)工序減為3～5個(gè)工序，亦即減了6～8道工序，且時(shí)間比常規(guī)磷化工藝要提高1～4倍，如在本發(fā)明中再配合超聲波振動(dòng)作攪拌，則時(shí)間還可成倍減少。
下面對(duì)本發(fā)明的配方比例再予以詳細(xì)說明。


圖1為現(xiàn)有常規(guī)磷化工藝流程圖。
圖2為采用表面綜合處理液除重油的綜合處理工藝流程。
圖3為采用表面綜合處理液除輕油的綜合處理工藝流程。
圖中方塊上部標(biāo)注為每道工序所需時(shí)間(min分鐘)。
本發(fā)明的金屬表面綜合處理液由磷酸、酸式磷酸錳及多種加速劑和少量活性劑及有機(jī)酸所組成，其配方組分如下，單位為克/升。
(1) H3PO4(磷酸)200～260(2) Mn(H2PO4)2(酸式磷酸錳)20～25(3) (NH4)2Mo4O13·2H2O(鉬酸銨)1～1.5
(4) Ca(NO3)2·4H2O(硝酸鈣)10～15或Mg(NO3)2·6H2O(硝酸鎂)10～15(5) MgCl2·6H2O(氯化鎂)2～3(6) C4H6O6(酒石酸)8～15或C6H8O7·H2O(檸檬酸)8～15(7) OP-10(活性劑)(或OP量同)5～7(8) 白貓牌洗潔凈2(9) 清水H2O 余量。
本金屬表面處理液用作除重油、除重銹、磷化的綜合處理，其工藝流程為(1)先用75～90℃的堿水浸洗3分鐘;
(2)然后用清水清洗1分鐘;
(3)用45～55℃的本發(fā)明的綜合清洗液浸洗15～25分鐘，當(dāng)使用超聲波作攪拌時(shí)，則(3)中浸洗時(shí)間可減少為3～5分鐘;
(4)再進(jìn)入清水池再次清洗1分鐘;
(5)后處理(填充燙干);
然后就可轉(zhuǎn)入噴涂。
用上述工藝流程其工序比常規(guī)磷化工藝流程省6道工序，時(shí)間可節(jié)省1～4倍。如采用超聲波攪拌則時(shí)間可節(jié)省4～8倍，且質(zhì)量好，而且能有效地代替有嚴(yán)重污染的三酸處理(H2SO4硫酸、HCl鹽酸、HNO3硝酸)對(duì)環(huán)境保護(hù)極有好處，且除油率高，可達(dá)99%，速度快。本發(fā)明的清洗液有去除油膜厚度在10μm左右的重油層的能力，它比一般的除油清洗液相比除油效率為其10倍。
本清洗液的又一優(yōu)點(diǎn)是組份無毒、不燃、不爆，沒有有害金屬的污染，因此它是一種既經(jīng)濟(jì)實(shí)用、又性能好、效益高、無污染的理想的金屬表面綜合清洗液。
由圖3可見，當(dāng)用本清洗液清洗磷化金屬表面(冷軋鋼板)為輕油輕銹的狀況時(shí)，其工藝流程更為簡單，其流程為1.綜合處理，將工件直接放置于綜合清洗液池中3～5分鐘。
2.清洗從1中取出工件再放于清水池中清洗1分鐘。
3.后處理(填充及燙干)后轉(zhuǎn)噴涂。
由本除輕油的綜合處理工藝可見，對(duì)于一般工件采用本清洗液不僅工藝流程非常簡單，速度很快(只需6～8分鐘)而且處理后工件質(zhì)量好，涂層不僅表面光潔、耐沖擊而且不易脫落，和無污染，從而為中小企業(yè)開辟了一種快速金屬表面清洗處理，磷化處理的綜合處理捷徑，為提高工件質(zhì)量使用壽命，減少資金投入，勞力投入等方面提供了顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益。
權(quán)利要求
1.一種金屬表面綜合處理液由磷酸、酸式磷酸錳及多種加速劑和少量活性劑及有機(jī)酸所組成，其配方組份如下，單位為克/升。(1)H3PO4(磷酸)200～260(2)Mn(H2PO4)2(酸式磷酸錳)20～25(3)(NH4)2Mo4O13·2H2O(鉬酸銨)1～1.5(4)Ca(NO3)2·4H2O(硝酸鈣)10～15或Mg(NO3)2·6H2O(硝酸鎂)10～15(5)MgCl2·6H2O(氯化鎂)2～3(6)C4H6O6(酒石酸)8～15或C6H8O7·H2O(檸檬酸)8～15(7)OP-10(活性劑)(或OP量同)5～7(8)白貓牌洗潔凈2(9)清水H2O 余量。
2.一種用金屬表面綜合處理液作除重油、除銹、磷化處理的工藝，其過程為(1)先用75～90℃的堿水浸洗3分鐘;(2)然后用清水清洗1分鐘;(3)用45～55℃的本發(fā)明的綜合清洗液浸洗15～25分鐘，當(dāng)使用超聲波作攪拌時(shí)，則(3)中浸洗時(shí)間可減少為3～5分鐘;(4)再進(jìn)入清水池再次清洗1分鐘;(5)后處理(填充燙干);然后就可轉(zhuǎn)入噴涂。
3.一種用金屬表面綜合處理液作除輕油、除銹、磷化處理的工藝，其過程為(1)綜合處理，將工件直接放置于綜合清洗液池中3～5分鐘。(2)清洗從1中取出工件再放于清水池中清洗1分鐘。(3)后處理(填充及燙干)后轉(zhuǎn)噴涂。
全文摘要
本發(fā)明為一種用作金屬表面除油、除銹、使基體表面生成一磷化膜的金屬表面綜合處理液。其配方組分為磷酸H
文檔編號(hào)C23C22/42GK1085961SQ9310260
公開日1994年4月27日 申請(qǐng)日期1993年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月18日
發(fā)明者劉振清 申請(qǐng)人:劉振清