專利名稱：超低溫多功能磷化液產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬的表面處理領(lǐng)域。
傳統(tǒng)的磷化工藝是在磷化之前將金屬表面上的油和銹(氧化皮)用堿洗，酸洗，中和后，然后在金屬基體上進(jìn)行磷化處理。磷化是在金屬表面形成一層化學(xué)轉(zhuǎn)化膜過程，這層磷化膜主要起防銹和打底作用，有顯著地提高漆膜的附著力和耐蝕性。目前，磷化工藝用得最多的是中溫(45-80℃)和低溫(30-40℃)磷化，中國專利CN 1057681A和CN 1066894A分別報(bào)導(dǎo)了室溫(12-35℃)磷化液，但這些磷化液工作時(shí)都必須加熱，維持一定溫度，設(shè)備投資大，磷化時(shí)有大量氣泡產(chǎn)生，造成酸霧，工作環(huán)境惡劣，不僅能耗高，有三廢污染，難于聯(lián)動(dòng)作業(yè)。低溫(在18℃以下)磷化多系微晶磷化，附著力等性質(zhì)較傳統(tǒng)的中溫磷化膜好，但這種低溫成膜速度慢，膜太薄，穩(wěn)定性差，國內(nèi)外尚在研制和開發(fā)階段。
近年來，磷化工藝研究的另一課題是多功能或者稱綜合磷化液，將傳統(tǒng)的磷化工藝包括除油、除銹(除氧化皮)，磷化、鈍化等工序簡化，縮短工序，減少設(shè)備投資，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。因此，有所謂的“二合一”、“三合一”、“四合一”磷化液新工藝的報(bào)導(dǎo)，這種新型磷化液具有多功能，特別是除銹除氧化皮功能很重要，傳統(tǒng)的除銹除氧化皮除酸洗外就是噴砂法，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工件變形大，噪聲大，操作人員易得錫肺疾病;有采用微氧或無氧退火方法，使工件表面不易形成較厚的氧化皮，也有采用高酸度磷化液除銹除氧化皮的，但根據(jù)Machu等人的成膜理論，高酸度下是難于成膜的，所以室溫磷化液的游離度應(yīng)盡可能低。因此，室溫磷化液基本不具有除銹除氧化皮的功能。
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種超低溫多功能磷化液產(chǎn)品，它能在0℃以下工作，最低工作溫度為-15℃，不需加熱，能耗降至最低，它具有除油除銹(除氧化皮)磷化鈍化等多種功能，室溫(25℃以下)磷化無酸霧，減少環(huán)境污染，為聯(lián)動(dòng)創(chuàng)造有利條件。
本發(fā)明提供的超低溫多功能磷化液產(chǎn)品的配方組分(以每升磷化液中的含量計(jì))為磷酸(85%工業(yè)品) 130-350克/升磷酸二氫鹽(可用磷酸二氫鋅，磷酸二氫鈉，磷酸二氫鈣，磷酸二氫鎳，或磷酸二氫鈷) 5-70克/升促進(jìn)劑(可用氯酸鈉，間硝基磺酸鈉或硝酸鈉) 1-10克/升添加劑(可用黃血鹽，檸檬酸銨，三乙醇胺，硫脲或鉬酸銨) 0.01-10克/升酒石酸 2-15克/升OP10 1-10克/升水 加到1升在室溫下，按上述配方稱取磷化液中所含的物質(zhì)，分別加入水中，攪拌均勻后加入OP10乳化劑，配制成磷化水溶液。該磷化液的游離酸度為180-520點(diǎn)，總酸度為450-1400點(diǎn)，工作溫度為-15～40℃，工作時(shí)間為0.5-15分鐘。
本發(fā)明的磷化液使用及涂敷方法十分簡便，可用噴、涂或浸泡方法一次涂敷在工件表面上，對(duì)普通碳素鋼不用水洗，合金鋼可用水洗，然后采用自然干燥或熱風(fēng)干燥。磷化液使用期間，當(dāng)游離酸低于一定值時(shí)，補(bǔ)加新鮮磷化液使之游離酸度保持在一定值以上，繼續(xù)使用而無廢液排放。
磷化膜性質(zhì)(按GB6807-86)測(cè)定膜重 0.5-2克/米2外觀 灰-黑灰色室內(nèi)防銹期大于7天3%鹽水浸漬試驗(yàn)大于1小時(shí)附著力 一級(jí)本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.選擇不同的添加劑、促進(jìn)劑，可以將高酸度磷化液的工作溫度下降至0--15℃，不需加熱，大量節(jié)約能量，簡化工序，縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率。
2.本磷化液不含鉻酸鹽、亞硝酸鹽等有害物質(zhì)，在25℃以下工作，一般無氣泡或氣泡很少，不會(huì)產(chǎn)生酸霧，無三廢，無污染問題，改善了工作環(huán)境，為聯(lián)動(dòng)作業(yè)創(chuàng)造了條件。
3.本磷化液在低于10℃時(shí)對(duì)合金鋼工件的表面磷化有特殊優(yōu)越性，一般磷化液在此溫度下不能成膜，而本磷化液成膜性能好，室內(nèi)防銹期可在半年以上，還可避免氫脆。因此可代替化學(xué)氧化，不需涂漆和涂防銹油保存。
4.本磷化液可在較大范圍內(nèi)調(diào)整配方及添加劑而得到廣泛用途的產(chǎn)品，可以作為“二合一”，“三合一”，“四合一”磷化液作用，也可以是鐵系膜或鋅系膜產(chǎn)品。
5.本磷化液采用國內(nèi)市售常見化工原料，生產(chǎn)容易，成本低，用途廣泛，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
實(shí)施例1.將磷酸130毫升，磷酸二氫鈉20克、酒石酸2克、間硝基苯磺酸鈉2克、黃血鹽0.5克和OP10 10克，按上述每升磷化溶液的配方比例稱量加入一定量的水中，攪拌溶解均勻后加入OP10乳化劑，即制成本發(fā)明的磷化液。該磷化液宜于處理油多銹少的工件，工作溫度-5-40℃，工作時(shí)間0.5-8分鐘，控制游離酸度大于180點(diǎn)下繼續(xù)使用，膜性能(按GB6807-86)測(cè)定，符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
2.將磷酸350毫升、磷酸二氫鋅65克、磷酸二氫鎳(或用硝酸鎳代替)5克、酒石酸15克、氯酸鈉10克、硫脲2克、OP102克，按上述每升磷化溶液的配方比例稱量加入一定量水中，攪拌溶解均勻后加入OP乳化劑，即配制成本發(fā)明的磷化液，該磷化液宜于處理銹多的鋼鐵表面處理，工作溫度-15～40℃，浸泡時(shí)間0.5～15分鐘，控制游離酸度450點(diǎn)左右，繼續(xù)使用。膜性質(zhì)測(cè)定同實(shí)施例1，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
3.將磷酸210毫升、磷酸二氫鋅40克、磷酸二氫鈷(可用硝酸鈷或硫酸鈷代替)2克、酒石酸8克、硝酸鈉5克、三乙醇胺5克、OP10 4克，按上述每升磷化溶液配方比例稱量加入一定量水中，攪拌溶解均勻后加入OP10乳化劑，即配制成本發(fā)明的磷化液，該磷化液宜于處理輕度帶油帶銹的金屬表面處理，工作溫度0-40℃，浸泡時(shí)間0.5～7分鐘，控制游離酸度300點(diǎn)左右繼續(xù)使用。膜性質(zhì)測(cè)定同實(shí)施例1，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種超低溫多功能磷化液產(chǎn)品，含磷酸或磷酸鹽，其特征在于該磷化液產(chǎn)品的配方組分(以每升磷化液中的含量計(jì))為磷酸(85%工業(yè)品) 130-350毫升/升磷酸二氫鹽 5-70克/升促進(jìn)劑 1-10克/升添加劑 0.01-10克/升酒石酸 2-15克/升OP 10 1-10克/升水 加到 1升
2.按照權(quán)利要求1所述超低溫多功能磷化液產(chǎn)品，其特征在于該磷化液的磷酸二氫鹽為磷酸二氫鋅，磷酸二氫鈉，磷酸二氫鈣，磷酸二氫鎳或磷酸二氫鈷。
3.按照權(quán)利要求1所述超低溫多功能磷化液產(chǎn)品，其特征在于該磷化液的促進(jìn)劑為氯酸鈉、間硝基苯磺酸鈉或硝酸鈉。
4.按照權(quán)利要求1所述超低溫多功能磷化液產(chǎn)品，其特征在于該磷化液的添加劑為黃血鹽，鉬酸銨，三乙醇胺，硫脲或檸檬酸銨。
全文摘要
一種超低溫多功能磷化液，含磷酸和磷酸二氫鹽，選擇不同的添加劑和促進(jìn)劑，可以將常溫度磷化液的工作溫度下降至0～-15℃，不需加熱，節(jié)能，簡化工序，縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率，本磷化液不含鉻酸鹽和亞硝酸鹽等有害物質(zhì)，一般無氣泡無酸霧，無三廢排放，改善了工作環(huán)境，為聯(lián)動(dòng)作業(yè)創(chuàng)造有利條件。
文檔編號(hào)C23C22/07GK1113966SQ9411177
公開日1995年12月27日 申請(qǐng)日期1994年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月31日
發(fā)明者王世華 申請(qǐng)人:四川聯(lián)合大學(xué)