CN104962896B - 一种锌系磷化液添加剂及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种锌系磷化液添加剂及其使用方法，属于工业磷化液领域。该磷化液添加剂包括无机促进剂、有机促进剂、配体、缓冲剂和表面活性剂，其中无机促进剂为亚硝酸锌、NaClO₃和H₂O₂；有机促进剂为酒石酸盐、硝酸胍和硝基苯磺酸盐；配体为有机羧酸盐；表面活性剂为月桂亚氨基二丙酸钠和磷酸二氢锌。本发明的锌系磷化液添加剂适于低温磷化液的配制，有机促进剂和无机促进剂配合使用，成膜速度快；配体与金属阳离子络合，使晶粒细化，同时减少磷化液沉渣，保证磷化膜的质量，膜层均匀细腻，缓冲剂和表面活性剂使磷化液具有较好的耐蚀性，增强各金属部件与涂层的附着力。该添加剂的应用范围广范，成本低，使用方便，节能环保，有利于工业化生产。

Description

一种锌系磷化液添加剂及其使用方法

技术领域

本发明属于工业磷化液领域，具体涉及一种锌系磷化液添加剂及其使用方法。

背景技术

磷化作为涂装前处理的核心技术之一，广泛应用于汽车、家电、机械、军工等行业。向磷化液中通过添加一定的助剂可以明显提高涂层的附着力、耐蚀性及防护性能，

目前国内磷化技术普遍存在的问题是：磷化温度高、磷化液使用寿命短、水洗难度大以及造成水体污染等问题，不仅给环境治理带来负担而且消耗大量的水、磷酸盐等资源。因此磷化技术的发展方向，主要是提高质量和降低污染、节能、无毒环保，进一步是清洁磷化，磷化液应该具有节约材料与能源、功能合理，产品在使用过程中及使用后不危害人体健康和破坏生态环境的特点。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种适于低温磷化，沉渣少，成膜速度快的锌系磷化液添加剂，该添加剂的应用范围广范，成本低，使用方便，节能环保。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种锌系磷化液添加剂，所述的添加剂包括无机促进剂、有机促进剂、配体、缓冲剂和表面活性剂，其中无机促进剂为亚硝酸锌、NaClO₃和H₂O₂；有机促进剂为酒石酸盐、硝酸胍和硝基苯磺酸盐；配体为有机羧酸盐；表面活性剂为月桂亚氨基二丙酸钠和磷酸二氢锌；

所述的酒石酸盐为酒石酸钾钠和酒石酸钠中的一种；

所述的硝基苯磺酸盐为钠盐或钾盐；

所述的有机羧酸盐指EDTA。

优选的，所述的添加剂各组分按重量份数计为：

本发明还同时请求保护利用上述锌系磷化液添加剂的使用方法，先将磷化液的主盐用水搅拌均匀，加入硝酸或磷酸溶解，然后依次加入适量的亚硝酸锌、H₂O₂、NaClO₃边加边搅拌，再依次加入酒石酸盐、硝酸胍和硝基苯磺酸盐，待磷化液的温度降至室温，加入有机羧酸盐、月桂亚氨基二丙酸钠和磷酸二氢锌，搅拌至完全溶解，调整pH值为2～4。

无机促进剂亚硝酸锌和H₂O₂可以氧化溶液中的Fe²⁺离子，氧化过程中产生的H₂再与NaClO₃完全反应，可以避免由于H₂过多滞留金属表面，阻碍Fe溶解反应的进行，加快磷化速度。酒石酸钾钠、硝酸胍和硝基苯磺酸盐复配，使磷化液温度下降使其满足低温磷化液的要求，少量的EDTA可以与磷化液中的Fe²⁺离子配位，形成稳定可溶性配合物，减少磷化液的沉渣，月桂亚氨基二丙酸钠作为表面活性剂是有效的缓蚀成膜剂，通过吸附在金属/溶液界面上，形成溶液层，在磷酸二氢盐和氧气的共同作用下生成不溶的磷化膜，而且该磷化液可再生，节能环保。

与现有技术相比，本发明的锌系磷化液添加剂适于低温磷化液的配制，有机促进剂和无机促进剂配合使用，成膜速度快；配体与金属阳离子络合，使晶粒细化，同时减少磷化液沉渣，保证磷化膜的质量，膜层均匀细腻，缓冲剂和表面活性剂使磷化液具有较好的耐蚀性，增强各金属部件与涂层的附着力。该添加剂的应用范围广范，成本低，使用方便，节能环保，有利于工业化生产。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明的内容做详细描述。

实施例1

(1)锌系磷化液添加剂的组分为：

(2)配制磷化液：

先将磷化液的主盐用水搅拌均匀，加入硝酸或磷酸溶解，然后依次加入适量的亚硝酸锌、H₂O₂、NaClO₃边加边搅拌，再依次加入酒石酸盐、硝酸胍和硝基苯磺酸盐，待磷化液的温度降至室温，加入有机羧酸盐、月桂亚氨基二丙酸钠和磷酸二氢锌，搅拌至完全溶解，调整pH值为2～4。

(3)表面处理：

把经脱脂、水洗、除锈、表调处理后的金属投入到步骤(2)中的磷化液中，在35～45℃下磷化6～8分钟，生成均匀的灰色锌系磷化膜。

实施例2

(1)锌系磷化液添加剂的组分为：

(2)配制磷化液：

先将磷化液的主盐用水搅拌均匀，加入硝酸或磷酸溶解，然后依次加入适量的亚硝酸锌、H₂O₂、NaClO₃边加边搅拌，再依次加入酒石酸盐、硝酸胍和硝基苯磺酸盐，待磷化液的温度降至室温，加入有机羧酸盐、月桂亚氨基二丙酸钠和磷酸二氢锌，搅拌至完全溶解，调整pH值为2～4。

(3)表面处理：

把经脱脂、水洗、除锈、表调处理后的金属投入到步骤(2)中的磷化液中，在35～45℃下磷化6～8分钟，生成均匀的灰色锌系磷化膜。

实施例3

(1)锌系磷化液添加剂的组分为：

(2)配制磷化液：

先将磷化液的主盐用水搅拌均匀，加入硝酸或磷酸溶解，然后依次加入适量的亚硝酸锌、H₂O₂、NaClO₃边加边搅拌，再依次加入酒石酸盐、硝酸胍和硝基苯磺酸盐，待磷化液的温度降至室温，加入有机羧酸盐、月桂亚氨基二丙酸钠和磷酸二氢锌，搅拌至完全溶解，调整pH值为2～4。

(3)表面处理：

把经脱脂、水洗、除锈、表调处理后的金属投入到步骤(2)中的磷化液中，在35～45℃下磷化6～8分钟，生成均匀的灰色锌系磷化膜。

对比例1

对比磷化液Ⅰ的组成为：主盐、硝酸、磷酸、磷酸二氢锌、酒石酸和EDTA，调整各成分配比，按照本领域的常规方法制作磷化液，将经脱脂、水洗、除锈、表调处理后的金属投入到磷化液中，在35～45℃下磷化6～8分钟，生产锌系磷化膜。

对比例2

对比磷化液Ⅱ的组成为：主盐、硝酸、磷酸、磷酸二氢锌、柠檬酸和EDTA，调整各成分配比，按照本领域的常规方法制作磷化液，将经脱脂、水洗、除锈、表调处理后的金属投入到磷化液中，在35～45℃下磷化6～8分钟，生产锌系磷化膜。

分别将浸于实施例1～3和对比例1～2的磷化液中的金属零件进行性能测试，耐蚀性按照GB/T6807-2001的规定标准进行检测，附着力按照GB1720-79的规定进行测定。

将磷化试样降至室温立即浸入3％氯化钠水溶液中，在15～25℃下，保持规定的时间，取出试样洗净、吹干，目视检查磷化表面是否出现锈蚀。

表1实施例1-3的处理结果

经检测，采用本发明实施例1～3所得磷化液的磷化效果最佳，对比例Ⅰ、Ⅱ沉渣量过大，且均出现了不同程度的锈蚀，使用本发明的添加剂所得的锌系磷化液的零件具有优秀的涂层附着力，磷化膜均匀细密，综合性能优异。

Claims (1)

1.一种锌系磷化液添加剂的使用方法，其特征在于，所述的添加剂各组分按重量份数计为：

使用方法为：先将磷化液的主盐用水搅拌均匀，加入硝酸或磷酸溶解，然后依次加入适量的亚硝酸锌、H₂O₂、NaClO₃边加边搅拌，再依次加入酒石酸盐、硝酸胍和硝基苯磺酸盐，待磷化液的温度降至室温，加入EDTA、月桂亚氨基二丙酸钠和磷酸二氢锌，搅拌至完全溶解，调整pH值为2～4。