RU2622076C1 - Композиция для формирования адгезионного оксидно-циркониевого покрытия на стальной поверхности и способ её нанесения - Google Patents
Композиция для формирования адгезионного оксидно-циркониевого покрытия на стальной поверхности и способ её нанесения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2622076C1 RU2622076C1 RU2015156334A RU2015156334A RU2622076C1 RU 2622076 C1 RU2622076 C1 RU 2622076C1 RU 2015156334 A RU2015156334 A RU 2015156334A RU 2015156334 A RU2015156334 A RU 2015156334A RU 2622076 C1 RU2622076 C1 RU 2622076C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- temperature
- coating
- steel surface
- forming
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/06—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
- C23C22/40—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates
- C23C22/44—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6 containing molybdates, tungstates or vanadates containing also fluorides or complex fluorides
Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области защиты от коррозии стальных поверхностей. Предложена композиция для формирования защитного оксидно-циркониевого покрытия на стальной поверхности перед нанесением лакокрасочного покрытия, содержащая следующие компоненты: гексафторциркониевая кислота 0,08-0,25%, никель азотнокислый (в пересчете на металл) 0,002-0,012%, парамолибдат аммония 0,01-0,03%, остальное - вода. Также предложен способ формирования защитного оксидно-циркониевого покрытия, включающий обработку стальной поверхности в течение 3-8 мин упомянутой композицией при рН 4,0-5,5 и температуре 20-40°С, и последующую сушку при температуре 100-140°С. Изобретения позволяют получить на стальной поверхности защитные оксидно-циркониевые покрытия, обладающие высокой коррозионной стойкостью и улучшающие адгезию с последующим лакокрасочным покрытием, а также обеспечивают предотвращение загрязнения рабочего раствора ионами тяжелых металлов. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 7 пр.
Description
Изобретение относится к области защиты от коррозии стальных изделий с помощью композиции, нанесение которой обеспечивает формирование защитного адгезионного оксидно-циркониевого слоя на металлической поверхности перед последующим нанесением лакокрасочного покрытия.
Известен способ формирования защитного адгезионного оксидно-циркониевого покрытия на стальной, оцинкованной и алюминиевой поверхности, описанный в патенте CN103911606 A (кл. C23C 22/34, 2006.01). В данном способе используют состав, содержащий алюминий азотнокислый (2,5-5 %), гексафторциркониевую кислоту (5-10 %), 47 %-ю азотную кислоту (0,7-1,5 %), натрий азотнокислый (1,4-2,5 %), золь кварца (2-5 %), аминосилан (2-5 %) и воду.
К недостаткам данного способа относится использование в композиции растворов с большим числом компонентов – не менее 6, кроме того присутствие в композиции азотной кислоты приводит к подтравливанию металлической поверхности в процессе эксплуатации раствора и загрязнению ионами тяжелых металлов промышленных стоков.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой композиции является композиция, описанная в патенте US20140041764 A1 (кл.C23C 22/34, 2006.01) (прототип). Композиция для формирования защитного адгезионного оксидно-циркониевого слоя на стальной поверхности содержит в своем составе ионы алюминия (0-30 %), гексафторциркониевую кислоту (0,22 %), поверхностно-активное вещество (ПАВ) Тритон ДФ-16 (0,04 %) и воду.
К недостаткам данной композиции относится обязательное присутствие регуляторов кислотности и поверхностно-активных веществ, наличие которых неблагоприятно сказывается на качестве защитных покрытий и ухудшает адгезию последующего лакокрасочного покрытия. Кроме того, раствор требует частых корректировок по компонентам.
Поэтому данные композиции не удовлетворяют требованиям по коррозионной стойкости, а многокомпонентность, присутствие ПАВ осложняет практическое применение в качестве альтернативы композициям фосфатиривания.
Технической задачей изобретения является предотвращение загрязнения рабочего раствора ионами тяжелых металлов, улучшение коррозионной стойкости оксидно-циркониевых слоев при сохранении адгезии лакокрасочного покрытия.
Поставленная задача достигается разработкой композиции для формирования защитного адгезионного оксидно-циркониевого покрытия на стальной поверхности, включающей гексафторциркониевую кислоту, никель азотнокислый, парамолибдат аммония и воду:
гексафторциркониевая кислота – 0,08-0,25%;
никель азотнокислый (в пересчете на металл) – 0,002-0,012%;
парамолибдат аммония – 0,01-0,03%;
остальное вода.
Разработанной композицией обрабатывают стальную поверхность при рН 4,0-5,5 и температуре 20-40°С в течение 3-8 минут с последующей сушкой при температуре 100-140°С.
Сформированные на стальной поверхности защитные адгезионные оксидно-циркониевые покрытия обладают высокой коррозионной стойкостью и улучшают адгезию последующего лакокрасочного покрытия, так как в процессе осаждения оксидно-циркониевого покрытия на стальную основу гексафторциркониевая кислота гидролизуется с образованием оксида циркония (ZrO2), осадки которого адсорбируются поначалу на поверхности контактно выделившегося никеля, затем разрастаются, образуя на стальной основе сплошную пленку.
Образующаяся пленка на поверхности стали препятствует проникновению воды и хлорид ионов.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1
Добавляют 1,5 г гексафторциркониевой кислоты H2ZrF6 в воду, затем при перемешивании добавляют 0,08 г никеля азотнокислого Ni(NO3)2∙6H2O (в пересчете на металл) и 0,3 г парамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24∙4Н2О. Затем приготовленную композицию разбавляют водой до получения одного литра и доводят рН раствора до 4 единиц. Обрабатывают данной композицией предварительно подготовленные (обезжиренные, протравленные, активированные) стальные изделия в течение 3 мин при температуре раствора 20°С, затем сушат при температуре 100°С. После этого на металлические изделия наносят полиэфирное порошковое покрытие.
Пример 2
Добавляют 0,5 г гексафторциркониевой кислоты H2ZrF6 в воду, затем при перемешивании добавляют 0,01 г никеля азотнокислого Ni(NO3)2∙6H2O (в пересчете на металл) и 0,05 г парамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24∙4Н2О. Затем приготовленную композицию разбавляют водой до получения одного литра и доводят рН раствора до 3,8 единиц. Обрабатывают данной композицией предварительно подготовленные (обезжиренные, протравленные, активированные) стальные изделия в течение 1 мин при температуре раствора 20°С, затем сушат при температуре 150°С. После этого на металлические изделия наносят полиэфирное порошковое покрытие.
Пример 3
Добавляют 2 г гексафторциркониевой кислоты H2ZrF6 в воду, затем при перемешивании добавляют 0,01 г никеля азотнокислого Ni(NO3)2∙H2O (в пересчете на металл) и 0,4 г парамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24∙4Н2О. Затем приготовленную композицию разбавляют водой до получения одного литра и доводят рН раствора до 5,5 единиц. Обрабатывают данной композицией предварительно подготовленные (обезжиренные, протравленные, активированные) стальные изделия в течение 3 мин при температуре раствора 20°С, затем сушат при температуре 120°С. После этого на металлические изделия наносят полиэфирное порошковое покрытие.
Пример 4
Добавляют 2 г гексафторциркониевой кислоты H2ZrF6 в воду, затем при перемешивании добавляют 0,12 г никеля азотнокислого Ni(NO3)2∙6H2O (в пересчете на металл) и 0,2 г парамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24∙4Н2О. Затем приготовленную композицию разбавляют водой до получения одного литра и доводят рН раствора до 5,5 единиц. Обрабатывают данной композицией предварительно подготовленные (обезжиренные, протравленные, активированные) стальные изделия в течение 3 мин при температуре раствора 30°С, затем сушат при температуре 140°С. После этого на металлические изделия наносят полиэфирное порошковое покрытие.
Пример 5
Добавляют 1 г гексафторциркониевой кислоты H2ZrF6 в воду, затем при перемешивании добавляют 0,2 г никеля азотнокислого Ni(NO3)2∙6H2O (в пересчете на металл) и 0,1 г парамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24∙4Н2О. Затем приготовленную композицию разбавляют водой до получения одного литра и доводят рН раствора до 4 единиц. Обрабатывают данной композицией предварительно подготовленные (обезжиренные, протравленные, активированные) стальные изделия в течение 10 мин при температуре раствора 60°С, затем сушат при температуре 200°С. После этого на металлические изделия наносят полиэфирное порошковое покрытие.
Пример 6.
Добавляют 1 г гексафторциркониевой кислоты H2ZrF6 в воду, затем при перемешивании добавляют 0,16 г никеля азотнокислого Ni(NO3)2∙6H2O (в пересчете на металл) и 0,05 г парамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24∙4Н2О. Затем приготовленную композицию разбавляют водой до получения одного литра и доводят рН раствора до 5 единиц. Обрабатывают данной композицией предварительно подготовленные (обезжиренные, протравленные, активированные) стальные изделия в течение 1 мин при температуре раствора 30°С, затем сушат при температуре 180°С. После этого на металлические изделия наносят полиэфирное порошковое покрытие.
Пример 7.
Добавляют 1 г гексафторциркониевой кислоты H2ZrF6 в воду, затем при перемешивании добавляют 0,06 г никеля азотнокислого Ni(NO3)2∙6H2O (в пересчете на металл) и 0,3 г парамолибдата аммония (NH4)6Mo7O24∙4Н2О. Затем приготовленную композицию разбавляют водой до получения одного литра и доводят рН раствора до 4,5 единиц. Обрабатывают данной композицией предварительно подготовленные (обезжиренные, протравленные, активированные) стальные изделия в течение 5 мин при температуре раствора 40°С, затем сушат при температуре 140°С. После этого на металлические изделия наносят полиэфирное порошковое покрытие.
Композиция для формирования оксидно-циркониевых покрытий и свойства покрытий приведены в таблице 1.
Коррозионные испытания получаемых оксидно-циркониевых покрытий в сочетании с лакокрасочным покрытием проводят в соответствии с ГОСТ 9.403-80 ЕСЗКС «Покрытия лакокрасочные. Методы испытаний на стойкость к статическому воздействию жидкостей», испытания на адгезию – в соответствии с ГОСТ 15140-78 «Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии».
Как видно из примеров, предлагаемые композиции для формирования защитного адгезионного оксидно-титанового покрытия на стальных изделиях по сравнению с известным техническим решением содержат не более 3-х компонентов. Так как в композиции отсутствуют ПАВы, в процессе эксплуатации рабочего раствора не требуется частых корректировок по компонентам и по рН раствора, промышленные стоки не загрязняются ионами тяжелых металлов. Вместе с тем, предлагаемая композиция обеспечивает лучшую коррозионную стойкость оксидно-циркониевых слоев при сохранении адгезии лакокрасочного покрытия: ширина распространения коррозии от надреза не более 0,1 мм, адгезия – 0 баллов. Предлагаемая композиция может быть использована в качестве альтернативы композициям фосфатиривания.
Claims (5)
1. Способ формирования защитного оксидно-циркониевого покрытия перед нанесением лакокрасочного покрытия на стальную поверхность, включающий обработку поверхности в течение 3-8 мин композицией для формирования защитного оксидно-циркониевого покрытия, содержащей следующие компоненты:
при рН 4,0-5,5 и температуре композиции 20-40°С с последующей сушкой при температуре 100-140°С.
2. Композиция для формирования защитного оксидно-циркониевого покрытия перед нанесением лакокрасочного покрытия на стальную поверхность, включающая гексафторциркониевую кислоту, никель азотнокислый и парамолибдат аммония при следующем содержании компонентов:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015156334A RU2622076C1 (ru) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | Композиция для формирования адгезионного оксидно-циркониевого покрытия на стальной поверхности и способ её нанесения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015156334A RU2622076C1 (ru) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | Композиция для формирования адгезионного оксидно-циркониевого покрытия на стальной поверхности и способ её нанесения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2622076C1 true RU2622076C1 (ru) | 2017-06-09 |
Family
ID=59032525
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015156334A RU2622076C1 (ru) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | Композиция для формирования адгезионного оксидно-циркониевого покрытия на стальной поверхности и способ её нанесения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2622076C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110132497A1 (en) * | 2009-12-08 | 2011-06-09 | NABU-Oberflachentechnik GmbH | Treatment Solution for Coating Metal Surface |
RU2454486C2 (ru) * | 2006-08-24 | 2012-06-27 | Хенкель Аг Унд Ко. Кгаа | Не содержащее хром термически отверждаемое противокоррозионное средство |
RU2504601C2 (ru) * | 2008-10-28 | 2014-01-20 | Хенкель Аг Унд Ко. Кгаа | Адгезия красочного слоя с помощью поливиниламинов в кислотных водных антикоррозионных средствах, содержащих полимеры |
US20140041764A1 (en) * | 2012-08-07 | 2014-02-13 | Roberto Zoboli | Steel Pre-Paint Treatment Composition |
CN103911606A (zh) * | 2012-12-31 | 2014-07-09 | 上海妙克化学科技有限公司 | 无磷转化膜处理剂及其制备方法 |
-
2015
- 2015-12-28 RU RU2015156334A patent/RU2622076C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2454486C2 (ru) * | 2006-08-24 | 2012-06-27 | Хенкель Аг Унд Ко. Кгаа | Не содержащее хром термически отверждаемое противокоррозионное средство |
RU2504601C2 (ru) * | 2008-10-28 | 2014-01-20 | Хенкель Аг Унд Ко. Кгаа | Адгезия красочного слоя с помощью поливиниламинов в кислотных водных антикоррозионных средствах, содержащих полимеры |
US20110132497A1 (en) * | 2009-12-08 | 2011-06-09 | NABU-Oberflachentechnik GmbH | Treatment Solution for Coating Metal Surface |
US20140041764A1 (en) * | 2012-08-07 | 2014-02-13 | Roberto Zoboli | Steel Pre-Paint Treatment Composition |
CN103911606A (zh) * | 2012-12-31 | 2014-07-09 | 上海妙克化学科技有限公司 | 无磷转化膜处理剂及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6053687B2 (ja) | 金属表面を更なるコーティング前に前処理するための又は前記表面を処理するための水性組成物 | |
KR101412872B1 (ko) | 보충제 조성물 및 전처리 조성물 보충 방법 | |
EP3564408B1 (en) | Chemical conversion treatment agent and chemical conversion coating production method | |
US8597482B2 (en) | Process for depositing rinsable silsesquioxane films on metals | |
RU2622076C1 (ru) | Композиция для формирования адгезионного оксидно-циркониевого покрытия на стальной поверхности и способ её нанесения | |
KR101664637B1 (ko) | 보충 조성물 및 전처리 조성물 보충 방법 | |
RU2620235C1 (ru) | Композиция для формирования адгезионного титансодержащего покрытия на стальной или алюминиевой поверхности и способ её нанесения | |
WO2004032594A2 (en) | Chrome free final rinse for phosphated metal surfaces | |
CN108026646B (zh) | 表面处理剂、表面处理方法和经过表面处理的金属材料 | |
BR112021012507A2 (pt) | Composição aquosa acídica para fosfatizar superfícies metálicas, método para fosfatizar superfícies metálicas, método para produzir uma composição, e, uso de um revestimento de fosfato | |
TW201602410A (zh) | 用於鋁的非鉻酸鹽有色轉化塗層 | |
RU2515408C2 (ru) | Состав для обработки стальной или алюминиевой поверхности | |
US20120145039A1 (en) | Replenishing compositions and methods of replenishing pretreatment compositions | |
RU2662179C2 (ru) | Предварительная обработка магниевых подложек | |
TW201615890A (zh) | 用於金屬表面預處理的鹼性含水工作組合物、預處理金屬基材的方法及其在腐蝕預處理中的用途 | |
KR940006039B1 (ko) | 내흑청성 및 내식성이 우수한 아연도금강판용 크로메이트 처리용액 | |
WO2021079871A1 (ja) | 処理剤、並びに塗装金属材料 | |
US20140041764A1 (en) | Steel Pre-Paint Treatment Composition | |
RU2473714C1 (ru) | Состав для обработки стальной или оцинкованной поверхности и способ его получения | |
TW201936992A (zh) | 前處理劑、前處理方法、具有化成皮膜的金屬材料及其製造方法、以及塗裝金屬材料及其製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191229 |