一種鋅系磷化液添加劑及其使用方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于工業(yè)磷化液領域，具體涉及一種鋅系磷化液添加劑及其使用方法。
【背景技術】
[0002] 磷化作為涂裝前處理的核心技術之一，廣泛應用于汽車、家電、機械、軍工等行業(yè)。 向磷化液中通過添加一定的助劑可以明顯提高涂層的附著力、耐蝕性及防護性能，
[0003] 目前國內(nèi)磷化技術普遍存在的問題是：磷化溫度高、磷化液使用壽命短、水洗難度 大以及造成水體污染等問題，不僅給環(huán)境治理帶來負擔而且消耗大量的水、磷酸鹽等資源。 因此磷化技術的發(fā)展方向，主要是提高質(zhì)量和降低污染、節(jié)能、無毒環(huán)保，進一步是清潔磷 化，磷化液應該具有節(jié)約材料與能源、功能合理，產(chǎn)品在使用過程中及使用后不危害人體健 康和破壞生態(tài)環(huán)境的特點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供了一種適于低溫磷化，沉渣少，成 膜速度快的鋅系磷化液添加劑，該添加劑的應用范圍廣范，成本低，使用方便，節(jié)能環(huán)保。
[0005] 為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種鋅系磷化液添加劑，所述的添 加劑包括無機促進劑、有機促進劑、配體、緩沖劑和表面活性劑，其中無機促進劑為亞硝酸 鋅、NaClOjP1〇2;有機促進劑為酒石酸鹽、硝酸胍和硝基苯磺酸鹽；配體為有機羧酸鹽；表 面活性劑為月桂亞氨基二丙酸鈉和磷酸二氫鋅；
[0006] 所述的酒石酸鹽為酒石酸鉀鈉和酒石酸鈉中的一種；
[0007] 所述的硝基苯磺酸鹽為鈉鹽或鉀鹽；
[0008] 所述的有機羧酸鹽指EDTA。
[0009] 優(yōu)選的，所述的添加劑各組分按重量份數(shù)計為：
[0010] 亞硝酸鋅 1~5份 H2〇2 0.5~2.5 份
[0011] NaClO? 1.5~2 份 硝酸胍 0.2-1份 酒石酸鉀鈉 0.2~2.5份 硝基苯磺酸鈉 0.4~3份 EDTA 0'4~6 份 月桂亞氨基二丙酸鈉 1-3.5份 磷酸二氫辭 0.5~4份。
[0012] 本發(fā)明還同時請求保護利用上述鋅系磷化液添加劑的使用方法，先將磷化液的主 鹽用水攪拌均勻，加入硝酸或磷酸溶解，然后依次加入適量的亞硝酸鋅、H202、NaC103邊加邊 攪拌，再依次加入酒石酸鹽、硝酸胍和硝基苯磺酸鹽，待磷化液的溫度降至室溫，加入有機 羧酸鹽、月桂亞氨基二丙酸鈉和磷酸二氫鋅，攪拌至完全溶解，調(diào)整pH值為2~4。
[0013]無機促進劑亞硝酸鋅和H202可以氧化溶液中的Fe2+離子，氧化過程中產(chǎn)生的H2再 與似(：103完全反應，可以避免由于H2過多滯留金屬表面，阻礙Fe溶解反應的進行，加快磷 化速度。酒石酸鉀鈉、硝酸胍和硝基苯磺酸鹽復配，使磷化液溫度下降使其滿足低溫磷化液 的要求，少量的EDTA可以與磷化液中的Fe2+離子配位，形成穩(wěn)定可溶性配合物，減少磷化液 的沉渣，月桂亞氨基二丙酸鈉作為表面活性劑是有效的緩蝕成膜劑，通過吸附在金屬/溶 液界面上，形成溶液層，在磷酸二氫鹽和氧氣的共同作用下生成不溶的磷化膜，而且該磷化 液可再生，節(jié)能環(huán)保。
[0014]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的鋅系磷化液添加劑適于低溫磷化液的配制，有機促進 劑和無機促進劑配合使用，成膜速度快；配體與金屬陽離子絡合，使晶粒細化，同時減少磷 化液沉渣，保證磷化膜的質(zhì)量，膜層均勻細膩，緩沖劑和表面活性劑使磷化液具有較好的耐 蝕性，增強各金屬部件與涂層的附著力。該添加劑的應用范圍廣范，成本低，使用方便，節(jié)能 環(huán)保，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0015]下面通過實施例對本發(fā)明的內(nèi)容做詳細描述。
[0016] 實施例1
[0017] (1)鋅系磷化液添加劑的組分為：
[0018] 亞硝酸辭 1.5份 H2O20.5 份 NaClO.、 1.5 份 硝酸胍 0.26份 酒石酸鉀鈉 1.2份 硝基苯磺酸鈉 0.78份 EDTA 2.5 份 月桂亞氨基二丙酸鈉 1.6份 嶙酸二氫鋅 0.6份
[0019] (2)配制磷化液：
[0020] 先將磷化液的主鹽用水攪拌均勻，加入硝酸或磷酸溶解，然后依次加入適量的亞 硝酸鋅、H202、NaC103邊加邊攪拌，再依次加入酒石酸鹽、硝酸胍和硝基苯磺酸鹽，待磷化液 的溫度降至室溫，加入有機羧酸鹽、月桂亞氨基二丙酸鈉和磷酸二氫鋅，攪拌至完全溶解， 調(diào)整pH值為2~4。
[0021] (3)表面處理：
[0022] 把經(jīng)脫脂、水洗、除銹、表調(diào)處理后的金屬投入到步驟（2)中的磷化液中，在35~ 45°C下磷化6~8分鐘，生成均勻的灰色鋅系磷化膜。
[0023] 實施例2
[0024] (1)鋅系磷化液添加劑的組分為：
[0025] 亞硝酸辭 4.5份 H2〇2 2.5 份 NaClOi 1.9 份 硝酸胍 0.8份 酒石酸鉀鈉 2.3份
[0026] 硝基苯磺酸鈉 1.6份 EDTA 6.0 份 月桂亞氨基二丙酸鈉 3份 磷酸二氫辭 4份
[0027] (2)配制磷化液：
[0028] 先將磷化液的主鹽用水攪拌均勻，加入硝酸或磷酸溶解，然后依次加入適量的亞 硝酸鋅、H202、NaC103邊加邊攪拌，再依次加入酒石酸鹽、硝酸胍和硝基苯磺酸鹽，待磷化液 的溫度降至室溫，加入有機羧酸鹽、月桂亞氨基二丙酸鈉和磷酸二氫鋅，攪拌至完全溶解， 調(diào)整pH值為2~4。
[0029] (3)表面處理：
[0030] 把經(jīng)脫脂、水洗、除銹、表調(diào)處理后的金屬投入到步驟（2)中的磷化液中，在35~ 45°C下磷化6~8分鐘，生成均勻的灰色鋅系磷化膜。
[0031] 實施例3
[0032] (1)鋅系磷化液添加劑的組分為：
[0033] 亞硝酸辭 2份 H2〇2 2.4 份 NaClOj 2 份 硝酸胍 0.6份 酒石酸鉀鈉 2.0份 硝基苯磺酸鈉 1.2份 EDTA 0.4 份 月桂亞氨基二丙酸鈉 2.4份 磷酸二氫辭 0.8份
[0034] (2)配制磷化液：
[0035] 先將磷化液的主鹽用水攪拌均勻，加入硝酸或磷酸溶解，然后依次加入適量的亞 硝酸鋅、H202、NaC103邊加邊攪拌，再依次加入酒石酸鹽、硝酸胍和硝基苯磺酸鹽，待磷化液 的溫度降至室溫，加入有機羧酸鹽、月桂亞氨基二丙酸鈉和磷酸二氫鋅，攪拌至完全溶解， 調(diào)整pH值為2~4。
[0036] (3)表面處理：
[0037] 把經(jīng)脫脂、水洗、除銹、表調(diào)處理后的金屬投入到步驟（2)中的磷化液中，在35~ 45°C下磷化6~8分鐘，生成均勻的灰色鋅系磷化膜。
[0038] 對比例1
[0039] 對比磷化液I的組成為：主鹽、硝酸、磷酸、磷酸二氫鋅、酒石酸和EDTA，調(diào)整各成 分配比，按照本領域的常規(guī)方法制作磷化液，將經(jīng)脫脂、水洗、除銹、表調(diào)處理后的金屬投入 到磷化液中，在35~45°C下磷化6~8分鐘，生產(chǎn)鋅系磷化膜。
[0040] 對比例2
[0041] 對比磷化液II的組成為：主鹽、硝酸、磷酸、磷酸二氫鋅、檸檬酸和EDTA，調(diào)整各成 分配比，按照本領域的常規(guī)方法制作磷化液，將經(jīng)脫脂、水洗、除銹、表調(diào)處理后的金屬投入 到磷化液中，在35~45°C下磷化6~8分鐘，生產(chǎn)鋅系磷化膜。
[0042] 分別將浸于實施例1~3和對比例1~2的磷化液中的金屬零件進行性能測試， 耐蝕性按照GB/T6807-2001的規(guī)定標準進行檢測，附著力按照GB1720-79的規(guī)定進行測定。
[0043] 將磷化試樣降至室溫立即浸入3%氯化鈉水溶液中，在15~25°C下，保持規(guī)定的 時間，取出試樣洗凈、吹干，目視檢查磷化表面是否出現(xiàn)銹蝕。
[0044]表1實施例1-3的處理結(jié)果
[0045]
[0047] 經(jīng)檢測，采用本發(fā)明實施例1~3所得磷化液的磷化效果最佳，對比例I、II沉渣 量過大，且均出現(xiàn)了不同程度的銹蝕，使用本發(fā)明的添加劑所得的鋅系磷化液的零件具有 優(yōu)秀的涂層附著力，磷化膜均勻細密，綜合性能優(yōu)異。
【主權(quán)項】
1. 一種鋅系磷化液添加劑，其特征在于，所述的添加劑包括無機促進劑、有機促進劑、 配體、緩沖劑和表面活性劑，其中無機促進劑為亞硝酸鋅、NaClOjPH202;有機促進劑為酒 石酸鹽、硝酸胍和硝基苯磺酸鹽；配體為有機羧酸鹽；表面活性劑為月桂亞氨基二丙酸鈉 和磷酸二氫鋅； 所述的酒石酸鹽為酒石酸鉀鈉和酒石酸鈉中的一種； 所述的硝基苯磺酸鹽為鈉鹽或鉀鹽； 所述的有機羧酸鹽指EDTA。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋅系磷化液添加劑，其特征在于，所述的添加劑各組分 按重量份數(shù)計為：3. -種如權(quán)利要求1所述的鋅系磷化液添加劑的使用方法，其特征在于，先將磷化液 的主鹽用水攪拌均勾，加入硝酸或磷酸溶解，然后依次加入適量的亞硝酸鋅、H202、NaC10^ 加邊攪拌，再依次加入酒石酸鹽、硝酸胍和硝基苯磺酸鹽，待磷化液的溫度降至室溫，加入 有機羧酸鹽、月桂亞氨基二丙酸鈉和磷酸二氫鋅，攪拌至完全溶解，調(diào)整PH值為2~4。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種鋅系磷化液添加劑及其使用方法，屬于工業(yè)磷化液領域。該磷化液添加劑包括無機促進劑、有機促進劑、配體、緩沖劑和表面活性劑，其中無機促進劑為亞硝酸鋅、NaClO3和H2O2；有機促進劑為酒石酸鹽、硝酸胍和硝基苯磺酸鹽；配體為有機羧酸鹽；表面活性劑為月桂亞氨基二丙酸鈉和磷酸二氫鋅。本發(fā)明的鋅系磷化液添加劑適于低溫磷化液的配制，有機促進劑和無機促進劑配合使用，成膜速度快；配體與金屬陽離子絡合，使晶粒細化，同時減少磷化液沉渣，保證磷化膜的質(zhì)量，膜層均勻細膩，緩沖劑和表面活性劑使磷化液具有較好的耐蝕性，增強各金屬部件與涂層的附著力。該添加劑的應用范圍廣范，成本低，使用方便，節(jié)能環(huán)保，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C23C22/16
【公開號】CN104962896
【申請?zhí)枴緾N201510387197
【發(fā)明人】唐洪林, 鄧春陽
【申請人】大連碧城環(huán)保科技股份有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月30日