专利名称：磷化液及其制备方法
一种磷化液及其制备方法。
本发明属于金属表面喷漆、烤漆前表面处理过程中的处理剂及其制备方法。
在本发明以前，国内自五十年代一直沿用苏联的马日夫盐磷化液，主要用于军事武器(如装甲车、大炮等)的磷化工艺。这种磷化液的缺点是操作工艺复杂，需要大量的硫酸和烧碱进行中和，对环境造成一定的污染;操作中，需要煮沸，并在大量沉淀物的条件下进行磷化，使用一段时间后，将要排放大量有毒物质，磷化后的金属表面磷化膜防锈能力较差;近几年来又引进日本夏普磷化液，它是属于镍系磷化液，其最大缺点是含有有毒物质亚硝酸钠，液内存在大量沉淀物，被磷化的设备加热很快被腐蚀，同时也要排放大量废液，防锈能力也较差;国内第一、第二汽车制造厂所用的磷化液也含有大量的亚硝酸盐，需排放污水，磷化膜防锈能力差;上海造船设计院研制的“705”磷化液和国内目前盛行的“四合一磷化液”都是一种以磷酸铁的盐类磷化膜，这种膜遇水就能溶解，防锈能力更差;上述这些已有技术的磷化液，使用过程中多数要加温至90℃以上，此时多放出有腐蚀性的毒性气体，污染了操作环境，腐蚀了厂房、人的皮肤和衣物。
本发明为了解决上述已有技术的不足，提出了新的技术方案。本发明采用的原料价廉易取，配制使用方便易行，不污染环境。
本发明的要点是酸洗液、磷化液的配方和制备方法，其重量百分组成是1、酸洗液
磷酸5-50硫尿0.005-0.015十二烷基磺酸钠0.05-0.15平平加0.05-0.15氯化十六烷基三甲铵0.05-0.15柠檬酸1-10水93.845-39.5352、磷化液硝酸钙5-15磷酸锌5-15硝酸镍0.15-0.25硝酸钴0.045-0.055硝酸锡0.045-0.055柠檬酸0.15-0.25酒石酸0.045-0.055E.D.T.A0.045-0.055表面活性剂OP0.008-0.02水89.512-69.26本发明中的磷化液配方，其硝酸钙可用氧化钙代替，其重量百分组分不变;磷酸锌可用氧化锌或磷酸二氢锌代替，其重量百分组分不变;本发明中的酸洗液中的柠檬酸可用氟化钠代替，其重量百分组分不变。此外，在磷化液配方的基础上，可以加入重量百分之五以下的任何其它无机金属盐，使用效果不变。本发明的酸洗液和磷化液的浓度，可用水在上述配方范围内调节。
本发明的酸洗液的制备方法，是将配方中的各种物质，按其重量百分比，在容器中搅拌均匀即成。
本发明的磷化液的制备方法，是取90公斤98%的磷酸加入90公斤氧化锌使之溶解在一个反应罐中;另取100公斤氧化钙，置于另一个反应罐中，加浓硝酸使之全部溶解为止;而后将上述两种溶液加合到一个储罐中，搅拌均匀，再将上述配方中的其它物质按比例加入其中，以水稀析至1立方米，进而向其中加入固体氧化锌调节PH＝2，即可使用。氧化锌和氧化钙的使用范围约在85-100公斤;所需设备有100立升带搅拌器的反应罐二个，一立方米的储罐一个。
本发明的酸洗液，是将金属表面的氧化物、油污等杂质处理得干净、彻底;磷化液中的硝酸钙，磷酸锌，硝酸镍，硝酸钴，硝酸锡在这种体系和65-70℃的条件下，可以在金属表面形成良好致密的复盖膜，具有防氧化耐酸的特性;柠檬酸，酒石酸，E.D.T.A，为络合剂;表面活性剂OP为活化剂;水为溶剂。
本发明与已有技术对比，有如下优点(1)成本低，每吨酸洗液350元，每吨磷化液320元;已有技术中的磷化液，每吨多在2000元以上，而上海造船设计院研制的“705”磷化液每吨3000元。(2)本发明的磷化液，操作方便，磷化温度一般掌握在65-70℃即可，酸洗液和磷化液在40℃以下对人的皮肤无腐蚀，使用中可减轻劳动强度，同时运输、储存都很方便。(3)本发明的酸洗液、磷化液，使用中无污染物排放，改善了操作环境，降低了设备、厂房的腐蚀率，它不含有毒元素，无味，使用后的废液加上氧化钙、铵盐、尿素成为很好的复合肥料。(4)本发明的磷化液对金属轴承在70-100℃下磷化7-20分钟，生成的磷化膜经在硬脂酸中皂化后，能起到润滑、防腐、耐磨的作用，这是其它磷化液无法比的。(5)本发明磷化后的磷化膜，防锈能力强，通过对不同磷化液处理的金属件的破坏实验看，本发明的磷化液优于目前已有技术中的磷化液。
本发明的实施例(一)1、酸洗液10%磷酸，0.01%硫尿，2%柠檬酸，0.07%十二烷基磺酸钠，0.1%平平加，0.1%氯化十六烷基三甲铵，87.72%水，将其搅拌均匀。
2、磷化液10%硝酸钙，10%磷酸锌，0.2%硝酸镍，0.05%硝酸钴，0.05%硝酸锡，0.2%柠檬酸，0.05%酒石酸，0.05%E.D.T.A，0.015%表面活性剂OP，79.385%水，将其搅拌均匀，加温至65℃。
用上述酸洗液将金属件表面酸洗处理4-10分钟，取出后以淡水冲洗，再置于磷化液中磷化7分钟。
另取同样金属件，用马日夫盐磷化液在90℃下，磷化30分钟。
将上述两种磷化液处理的金属件进行破坏性实验，用3%HCl，6%CuSO4点试破坏，马日夫盐磷化液处理的金属件，只有10秒，表面即被破坏;而本发明的磷化液处理的金属件，需8分钟，才能被破坏。
本发明的实施例(二)1、酸洗液15%磷酸，0.012%硫尿，4.104%柠檬酸，0.063%十二烷基磺酸钠，0.08%平平加，0.12%氯化十六烷基三甲铵，80.621%水，将其搅拌均匀。
2、磷化液12%硝酸钙，12%磷酸锌，0.169%柠檬酸，0.22%硝酸镍，0.052%硝酸钴，0.047%硝酸锡，0.045%酒石酸，0.052%E.D.T.A，0.015%表面活性剂OP，75.4%水，将其搅拌均匀，加热至68℃。
用上述酸洗液将金属片处理4-10分钟，取出后以淡水冲洗之，再置于磷化液中磷化7分钟。
另取同样金属片二片，分别用日本夏普磷化液在加热80℃下磷化10分钟和用“705”磷化液磷化15分钟。
破坏实验仍采用3%HCl，6%CuSO4点试，结果日本夏普磷化液磷化的金属片只有6秒即被破坏;“705”磷化液磷化的金属片只有5秒被破坏，而本发明的磷化液处理的金属片，磷化时间还短，且需要8分钟才能被破坏。
权利要求
1.一种磷化液，其特征在于由酸洗液和磷化液二部分组成，其重量百分组成为(1)酸洗液磷酸5-50硫尿0.005-0.015十二烷基磺酸钠 0.05-0.15平平加 0.05-0.15氯化十六烷基三甲铵 0.05-0.15柠檬酸 1-10水 93.845-39.535(2)磷化液硝酸钙5-15磷酸锌5-15硝酸镍0.15-0.25硝酸钴0.045-0.055硝酸锡0.045-0.055柠檬酸0.15-0.25酒石酸0.045-0.055E.D.T.A 0.045-0.055表面活性剂OP 0.008-0.02水89.512-69.26
2.按照权项1所说的磷化液，其特征在于配方中的硝酸钙可用氧化钙代替，其重量百分组分不变;磷酸锌可用氧化锌或磷酸二氢锌代替，其重量百分组分不变。
3.按照权项1所说的酸洗液，其特征在于配方中的柠檬酸可用氟化钠代替，其重量百分组分不变。
4.按照权项1或权项2所说的磷化液，其特征在于在磷化液配方的基础上，再填加百分之五以下重量的任何其他无机金属盐，使用效果不变。
5.一种磷化液的制备方法，其特征是按下述步骤进行酸洗液将配方中的各种物质，按其重量百分比，在容器中搅拌均匀即成。磷化液(1)使磷酸与氧化锌反应，生成磷酸锌的水溶液;(2)使氧化钙和浓硝酸反应，生成硝酸钙和水;(3)将上述两种溶液混合搅拌均匀;(4)再将配方中的其它物质加入其中，以水稀析;(5)用固体氧化锌调节PH＝2。
全文摘要
一种磷化液及其制备方法。该磷化液是由硝酸钙，磷酸锌，硝酸镍，硝酸钴，硝酸锡，柠檬酸，酒石酸，E.D.T.A，表面活性剂OP和水组成。其制备方法是先由磷酸与氧化锌反应生成磷酸锌，使氧化钙与浓硝酸反应生成硝酸钙，而后两部分混合搅匀，再将上述物质加入搅匀，调节pH＝2即可使用。该磷化液用于金属表面喷、涂漆前的预处理，先用本发明的酸洗液金属表面，水冲后，再将金属浸入磷化液中进行磷化。
文档编号B32B5/26GK1037936SQ89102869
公开日1989年12月13日 申请日期1989年5月4日 优先权日1988年5月4日
发明者赵先乾 申请人:赵先乾