一種錳系磷化液添加劑及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于工業(yè)磷化液領(lǐng)域，具體涉及一種錳系磷化液添加劑及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 磷化作為涂裝前處理的核心技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于汽車、家電、機(jī)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(hù)性能，
[0003] 目前國內(nèi)磷化技術(shù)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(fù)擔(dān)而且消耗大量的水、磷酸鹽等資源。 因此磷化技術(shù)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(jìn)一步是清潔磷 化，磷化液應(yīng)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(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為克服現(xiàn)有技術(shù)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 膜速度快的錳系磷化液添加劑，該添加劑的應(yīng)用范圍廣范，成本低，使用方便，節(jié)能環(huán)保。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種錳系磷化液添加劑，所述的添 加劑包括磷酸二氫錳、氟硅酸鈉、酒石酸、檸檬酸、ffiDP、聚乙烯醇、淀粉磷酸單酯和葡萄糖 酸；所述的淀粉磷酸單酯取代度為〇. 12。
[0006] 進(jìn)一步的，所述的添加劑各組分按重量份數(shù)計(jì)為：
[0007] 磷酸二氫錳 1~25份 氟硅酸鈉 0.5~7份 酒石酸 1.5~5.5份 檸檬酸 0.2~4份 HEDP 3~8_5 份 聚乙烯醇 6~10份
[0008] 淀粉嶙酸單醋 1~3.5份 葡萄糖酸 1~2.5份。
[0009] 本發(fā)明還同時(shí)請(qǐng)求保護(hù)利用上述錳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?dāng)嚢杈鶆?，加入硝酸或磷酸溶解，然后依次加入適量的磷酸二氫錳、氟 硅酸鈉、檸檬酸、酒石酸、ffiDP、淀粉磷酸單酯、葡萄糖酸和聚乙烯醇，邊加邊攪拌至完全溶 解，調(diào)整pH值為2~4。
[0010] 向磷化液中添加氟硅酸鹽可以加快磷化速度，促使磷化層更加細(xì)致，用酒石酸替 換亞硝酸鹽，不僅可以加快磷化速度還可保持磷化溫度在50°C以下，以滿足配制低溫磷化 液的要求，而且氟硅酸鹽與酒石酸可以形成良好的緩沖劑，保持磷化液的pH值穩(wěn)定。加入 有機(jī)羧酸ffiDP其在磷化過程中產(chǎn)生的金屬陽離子可以形成穩(wěn)定的配合物或螯合物，使磷 化膜的晶粒細(xì)化，同時(shí)還可以減少沉渣，ffiDP與檸檬酸配合使用，效果可以達(dá)到最佳；陰離 子表面活性劑淀粉磷酸單酯與葡萄糖酸和非離子表面活性劑聚乙烯醇配合使用，其中聚乙 烯醇可進(jìn)入磷化層提高磷化膜質(zhì)量，采用多種表面活性劑可達(dá)到消泡、潤(rùn)濕、提高耐蝕性的 作用。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的錳系磷化液添加劑的優(yōu)點(diǎn)在于，用酒石酸代替亞硝酸 鹽與氟硅酸鹽配合使用，加快成膜速度；有機(jī)羧酸鹽與金屬陽離子絡(luò)合，使晶粒細(xì)化，同時(shí) 減少磷化液沉渣，保證磷化膜的質(zhì)量，膜層均勻細(xì)膩，多種表面活性劑協(xié)同使用，不僅使磷 化液具有較好的耐蝕性，增強(qiáng)各金屬部件與涂層的附著力。該添加劑的應(yīng)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(shí)施方式】
[0012] 下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容做詳細(xì)描述。
[0013] 實(shí)施例1
[0014] (1)錳系磷化液添加劑的組分為：
[0015] 磷酸二氫錳 22份 氟硅酸鈉 2 3份
[0016] 酒石酸 5.5份 杯橡酸 2.0份 HEDP6.5 份 聚乙烯醇 10份 淀粉磷酸單酯 2.7份 葡萄糖酸 2.5份
[0017] 淀粉磷酸單酯取代度為0. 12,該淀粉磷酸單酯可以從市面購買，也可以根據(jù)實(shí)際 需求由淀粉和磷化膜交聯(lián)制備，當(dāng)磷酸與淀粉中三個(gè)羥基反應(yīng)，則生成淀粉磷酸單酯。
[0018] (2)配制磷化液：
[0019] 先將磷化液的主鹽用水?dāng)嚢杈鶆?，加入硝酸或磷酸溶解，然后依次加入適量的磷 酸二氫錳、氟硅酸鈉、檸檬酸、酒石酸、HEDP、淀粉磷酸單酯、葡萄糖酸和聚乙烯醇，邊加邊攪 拌至完全溶解，調(diào)整pH值為2~4。
[0020] (3)表面處理：
[0021] 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，生成均勻的黑色錳系磷化膜。
[0022] 實(shí)施例2
[0023] (1)錳系磷化液添加劑的組分為：
[0024] 磷酸二氫錳 20份 氟硅酸鈉 0.6份 酒石酸 5份 檸檬酸 2.4份 HEDP 4.5 份 聚乙烯醇 7.2份 淀粉嶙酸單醋 1.8份 葡萄糖酸 2.4份
[0025] (2)配制磷化液：
[0026] 先將磷化液的主鹽用水?dāng)嚢杈鶆?，加入硝酸或磷酸溶解，然后依次加入適量的磷 酸二氫錳、氟硅酸鈉、檸檬酸、酒石酸、HEDP、淀粉磷酸單酯、葡萄糖酸和聚乙烯醇，邊加邊攪 拌至完全溶解，調(diào)整pH值為2~4。
[0027] (3)表面處理：
[0028] 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，生成均勻的黑色錳系磷化膜。
[0029] 實(shí)施例3
[0030] (1)錳系磷化液添加劑的組分為：
[0031] 磷酸二氫錳 12份 氟石圭酸納 4.5份 酒石酸 2.5份 捋檬酸 2.0份 IIEDP 8.5 份 聚乙烯醇 6.0份 淀粉磷酸單醋 2.1份 葡萄糖酸 1.6份
[0032] (2)配制磷化液：
[0033] 先將磷化液的主鹽用水?dāng)嚢杈鶆?，加入硝酸或磷酸溶解，然后依次加入適量的磷 酸二氫錳、氟硅酸鈉、檸檬酸、酒石酸、HEDP、淀粉磷酸單酯、葡萄糖酸和聚乙烯醇，邊加邊攪 拌至完全溶解，調(diào)整pH值為2~4。
[0034] (3)表面處理：
[0035]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，生成均勻的黑色錳系磷化膜。
[0036] 對(duì)比例1
[0037] 對(duì)比磷化液I的組成為：主鹽、硝酸、磷酸、磷酸二氫錳、酒石酸和EDTA，調(diào)整各成 分配比，按照本領(lǐng)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)錳系磷化膜。
[0038] 對(duì)比例2
[0039] 對(duì)比磷化液II的組成為：主鹽、硝酸、磷酸、磷酸二氫錳、氟硅酸鈉和EDTA，調(diào)整各 成分配比，按照本領(lǐng)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)錳系磷化膜。
[0040] 對(duì)比例3
[0041] 對(duì)比磷化液III的組成為：主鹽、硝酸、磷酸、磷酸二氫錳、酒石酸、氟硅酸鈉和 EDTA，調(diào)整各成分配比，按照本領(lǐng)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)錳系磷化膜。
[0042] 分別將浸于實(shí)施例1~3,對(duì)比例1~3的磷化液中的金屬零件進(jìn)行性能測(cè)試，耐 蝕性按照GB/T6807-2001的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，附著力按照GB1720-79的規(guī)定進(jìn)行測(cè)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(shí)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(shí)施例1-3的處理結(jié)果
[0047]經(jīng)檢測(cè)，采用本發(fā)明實(shí)施例1~3所得磷化液的磷化效果最佳，對(duì)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)明的添加劑所得的錳系磷化液的零件具有 優(yōu)秀的涂層附著力，加入酒石酸和氟硅酸鹽的添加劑可以得到極均勻細(xì)致的磷化膜，而且 該膜與基體的粘附力極好，均勻細(xì)密，綜合性能優(yōu)異。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種錳系磷化液添加劑，其特征在于，所述的添加劑包括磷酸二氫錳、氟硅酸鈉、酒 石酸、檸檬酸、ffiDP、聚乙烯醇、淀粉磷酸單酯和葡萄糖酸；所述的淀粉磷酸單酯取代度為 0? 12〇2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錳系磷化液添加劑，其特征在于，所述的添加劑各組分 按重量份數(shù)計(jì)為：3. -種如權(quán)利要求1所述的錳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?dāng)嚢杈鶆?，加入硝酸或磷酸溶解，然后依次加入適量的磷酸二氫錳、氟硅酸鈉、 檸檬酸、酒石酸、ffiDP、淀粉磷酸單酯、葡萄糖酸和聚乙烯醇，邊加邊攪拌至完全溶解，調(diào)整 pH值為2~4。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種錳系磷化液添加劑及其使用方法，屬于工業(yè)磷化液領(lǐng)域。添加劑包括磷酸二氫錳、氟硅酸鈉、酒石酸、檸檬酸、HEDP、聚乙烯醇、淀粉磷酸單酯和葡萄糖酸；所述的淀粉磷酸單酯取代度為0.12。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的錳系磷化液添加劑的優(yōu)點(diǎn)在于，用酒石酸代替亞硝酸鹽與氟硅酸鹽配合使用，加快成膜速度；有機(jī)羧酸鹽與金屬陽離子絡(luò)合，使晶粒細(xì)化，同時(shí)減少磷化液沉渣，保證磷化膜的質(zhì)量，膜層均勻細(xì)膩，多種表面活性劑協(xié)同使用，不僅使磷化液具有較好的耐蝕性，增強(qiáng)各金屬部件與涂層的附著力；該添加劑的應(yīng)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】C23C22/36
【公開號(hào)】CN104962898
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510386014
【發(fā)明人】鄧春陽, 唐洪林
【申請(qǐng)人】大連碧城環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>【公開日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年6月30日