專利名稱：磷化液及其制備方法
一種磷化液及其制備方法。
本發(fā)明屬于金屬表面噴漆、烤漆前表面處理過程中的處理劑及其制備方法。
在本發(fā)明以前，國(guó)內(nèi)自五十年代一直沿用蘇聯(lián)的馬日夫鹽磷化液，主要用于軍事武器(如裝甲車、大炮等)的磷化工藝。這種磷化液的缺點(diǎn)是操作工藝復(fù)雜，需要大量的硫酸和燒堿進(jìn)行中和，對(duì)環(huán)境造成一定的污染;操作中，需要煮沸，并在大量沉淀物的條件下進(jìn)行磷化，使用一段時(shí)間后，將要排放大量有毒物質(zhì)，磷化后的金屬表面磷化膜防銹能力較差;近幾年來又引進(jìn)日本夏普磷化液，它是屬于鎳系磷化液，其最大缺點(diǎn)是含有有毒物質(zhì)亞硝酸鈉，液內(nèi)存在大量沉淀物，被磷化的設(shè)備加熱很快被腐蝕，同時(shí)也要排放大量廢液，防銹能力也較差;國(guó)內(nèi)第一、第二汽車制造廠所用的磷化液也含有大量的亞硝酸鹽，需排放污水，磷化膜防銹能力差;上海造船設(shè)計(jì)院研制的“705”磷化液和國(guó)內(nèi)目前盛行的“四合一磷化液”都是一種以磷酸鐵的鹽類磷化膜，這種膜遇水就能溶解，防銹能力更差;上述這些已有技術(shù)的磷化液，使用過程中多數(shù)要加溫至90℃以上，此時(shí)多放出有腐蝕性的毒性氣體，污染了操作環(huán)境，腐蝕了廠房、人的皮膚和衣物。
本發(fā)明為了解決上述已有技術(shù)的不足，提出了新的技術(shù)方案。本發(fā)明采用的原料價(jià)廉易取，配制使用方便易行，不污染環(huán)境。
本發(fā)明的要點(diǎn)是酸洗液、磷化液的配方和制備方法，其重量百分組成是1、酸洗液
磷酸5-50硫尿0.005-0.015十二烷基磺酸鈉0.05-0.15平平加0.05-0.15氯化十六烷基三甲銨0.05-0.15檸檬酸1-10水93.845-39.5352、磷化液硝酸鈣5-15磷酸鋅5-15硝酸鎳0.15-0.25硝酸鈷0.045-0.055硝酸錫0.045-0.055檸檬酸0.15-0.25酒石酸0.045-0.055E.D.T.A0.045-0.055表面活性劑OP0.008-0.02水89.512-69.26本發(fā)明中的磷化液配方，其硝酸鈣可用氧化鈣代替，其重量百分組分不變;磷酸鋅可用氧化鋅或磷酸二氫鋅代替，其重量百分組分不變;本發(fā)明中的酸洗液中的檸檬酸可用氟化鈉代替，其重量百分組分不變。此外，在磷化液配方的基礎(chǔ)上，可以加入重量百分之五以下的任何其它無機(jī)金屬鹽，使用效果不變。本發(fā)明的酸洗液和磷化液的濃度，可用水在上述配方范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
本發(fā)明的酸洗液的制備方法，是將配方中的各種物質(zhì)，按其重量百分比，在容器中攪拌均勻即成。
本發(fā)明的磷化液的制備方法，是取90公斤98%的磷酸加入90公斤氧化鋅使之溶解在一個(gè)反應(yīng)罐中;另取100公斤氧化鈣，置于另一個(gè)反應(yīng)罐中，加濃硝酸使之全部溶解為止;而后將上述兩種溶液加合到一個(gè)儲(chǔ)罐中，攪拌均勻，再將上述配方中的其它物質(zhì)按比例加入其中，以水稀析至1立方米，進(jìn)而向其中加入固體氧化鋅調(diào)節(jié)PH＝2，即可使用。氧化鋅和氧化鈣的使用范圍約在85-100公斤;所需設(shè)備有100立升帶攪拌器的反應(yīng)罐二個(gè)，一立方米的儲(chǔ)罐一個(gè)。
本發(fā)明的酸洗液，是將金屬表面的氧化物、油污等雜質(zhì)處理得干凈、徹底;磷化液中的硝酸鈣，磷酸鋅，硝酸鎳，硝酸鈷，硝酸錫在這種體系和65-70℃的條件下，可以在金屬表面形成良好致密的復(fù)蓋膜，具有防氧化耐酸的特性;檸檬酸，酒石酸，E.D.T.A，為絡(luò)合劑;表面活性劑OP為活化劑;水為溶劑。
本發(fā)明與已有技術(shù)對(duì)比，有如下優(yōu)點(diǎn)(1)成本低，每噸酸洗液350元，每噸磷化液320元;已有技術(shù)中的磷化液，每噸多在2000元以上，而上海造船設(shè)計(jì)院研制的“705”磷化液每噸3000元。(2)本發(fā)明的磷化液，操作方便，磷化溫度一般掌握在65-70℃即可，酸洗液和磷化液在40℃以下對(duì)人的皮膚無腐蝕，使用中可減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)運(yùn)輸、儲(chǔ)存都很方便。(3)本發(fā)明的酸洗液、磷化液，使用中無污染物排放，改善了操作環(huán)境，降低了設(shè)備、廠房的腐蝕率，它不含有毒元素，無味，使用后的廢液加上氧化鈣、銨鹽、尿素成為很好的復(fù)合肥料。(4)本發(fā)明的磷化液對(duì)金屬軸承在70-100℃下磷化7-20分鐘，生成的磷化膜經(jīng)在硬脂酸中皂化后，能起到潤(rùn)滑、防腐、耐磨的作用，這是其它磷化液無法比的。(5)本發(fā)明磷化后的磷化膜，防銹能力強(qiáng)，通過對(duì)不同磷化液處理的金屬件的破壞實(shí)驗(yàn)看，本發(fā)明的磷化液優(yōu)于目前已有技術(shù)中的磷化液。
本發(fā)明的實(shí)施例(一)1、酸洗液10%磷酸，0.01%硫尿，2%檸檬酸，0.07%十二烷基磺酸鈉，0.1%平平加，0.1%氯化十六烷基三甲銨，87.72%水，將其攪拌均勻。
2、磷化液10%硝酸鈣，10%磷酸鋅，0.2%硝酸鎳，0.05%硝酸鈷，0.05%硝酸錫，0.2%檸檬酸，0.05%酒石酸，0.05%E.D.T.A，0.015%表面活性劑OP，79.385%水，將其攪拌均勻，加溫至65℃。
用上述酸洗液將金屬件表面酸洗處理4-10分鐘，取出后以淡水沖洗，再置于磷化液中磷化7分鐘。
另取同樣金屬件，用馬日夫鹽磷化液在90℃下，磷化30分鐘。
將上述兩種磷化液處理的金屬件進(jìn)行破壞性實(shí)驗(yàn)，用3%HCl，6%CuSO4點(diǎn)試破壞，馬日夫鹽磷化液處理的金屬件，只有10秒，表面即被破壞;而本發(fā)明的磷化液處理的金屬件，需8分鐘，才能被破壞。
本發(fā)明的實(shí)施例(二)1、酸洗液15%磷酸，0.012%硫尿，4.104%檸檬酸，0.063%十二烷基磺酸鈉，0.08%平平加，0.12%氯化十六烷基三甲銨，80.621%水，將其攪拌均勻。
2、磷化液12%硝酸鈣，12%磷酸鋅，0.169%檸檬酸，0.22%硝酸鎳，0.052%硝酸鈷，0.047%硝酸錫，0.045%酒石酸，0.052%E.D.T.A，0.015%表面活性劑OP，75.4%水，將其攪拌均勻，加熱至68℃。
用上述酸洗液將金屬片處理4-10分鐘，取出后以淡水沖洗之，再置于磷化液中磷化7分鐘。
另取同樣金屬片二片，分別用日本夏普磷化液在加熱80℃下磷化10分鐘和用“705”磷化液磷化15分鐘。
破壞實(shí)驗(yàn)仍采用3%HCl，6%CuSO4點(diǎn)試，結(jié)果日本夏普磷化液磷化的金屬片只有6秒即被破壞;“705”磷化液磷化的金屬片只有5秒被破壞，而本發(fā)明的磷化液處理的金屬片，磷化時(shí)間還短，且需要8分鐘才能被破壞。
權(quán)利要求
1.一種磷化液，其特征在于由酸洗液和磷化液二部分組成，其重量百分組成為(1)酸洗液磷酸5-50硫尿0.005-0.015十二烷基磺酸鈉 0.05-0.15平平加 0.05-0.15氯化十六烷基三甲銨 0.05-0.15檸檬酸 1-10水 93.845-39.535(2)磷化液硝酸鈣5-15磷酸鋅5-15硝酸鎳0.15-0.25硝酸鈷0.045-0.055硝酸錫0.045-0.055檸檬酸0.15-0.25酒石酸0.045-0.055E.D.T.A 0.045-0.055表面活性劑OP 0.008-0.02水89.512-69.26
2.按照權(quán)項(xiàng)1所說的磷化液，其特征在于配方中的硝酸鈣可用氧化鈣代替，其重量百分組分不變;磷酸鋅可用氧化鋅或磷酸二氫鋅代替，其重量百分組分不變。
3.按照權(quán)項(xiàng)1所說的酸洗液，其特征在于配方中的檸檬酸可用氟化鈉代替，其重量百分組分不變。
4.按照權(quán)項(xiàng)1或權(quán)項(xiàng)2所說的磷化液，其特征在于在磷化液配方的基礎(chǔ)上，再填加百分之五以下重量的任何其他無機(jī)金屬鹽，使用效果不變。
5.一種磷化液的制備方法，其特征是按下述步驟進(jìn)行酸洗液將配方中的各種物質(zhì)，按其重量百分比，在容器中攪拌均勻即成。磷化液(1)使磷酸與氧化鋅反應(yīng)，生成磷酸鋅的水溶液;(2)使氧化鈣和濃硝酸反應(yīng)，生成硝酸鈣和水;(3)將上述兩種溶液混合攪拌均勻;(4)再將配方中的其它物質(zhì)加入其中，以水稀析;(5)用固體氧化鋅調(diào)節(jié)PH＝2。
全文摘要
一種磷化液及其制備方法。該磷化液是由硝酸鈣，磷酸鋅，硝酸鎳，硝酸鈷，硝酸錫，檸檬酸，酒石酸，E.D.T.A，表面活性劑OP和水組成。其制備方法是先由磷酸與氧化鋅反應(yīng)生成磷酸鋅，使氧化鈣與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸鈣，而后兩部分混合攪勻，再將上述物質(zhì)加入攪勻，調(diào)節(jié)pH＝2即可使用。該磷化液用于金屬表面噴、涂漆前的預(yù)處理，先用本發(fā)明的酸洗液金屬表面，水沖后，再將金屬浸入磷化液中進(jìn)行磷化。
文檔編號(hào)B32B5/26GK1037936SQ89102869
公開日1989年12月13日 申請(qǐng)日期1989年5月4日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月4日
發(fā)明者趙先乾 申請(qǐng)人:趙先乾