本发明涉及涂装铝低温磷化液。
背景技术：
涂装铝又名喷涂铝，涂装铝卷，喷涂铝卷。其制备过程一般为清洗(去除铝卷在轧制时表面附着的一层润滑油、防氧化油脂及各种污垢)→化成(加化工原料以在铝卷表面形成氧化膜)→涂装→烘烤。在化成工序中，目前更多采用磷化的方式在铝卷表面形成磷化膜，常低温磷化成为趋势，主要有物理促进法、化学促进法和电化学促进法；物理促进法有浸式磷化处理和喷淋磷化处理。与浸式作业相比，强力喷淋成膜更快，时间更短(1.0～1.5min)浓度和温度也较低，设备和占地空间进一步减少，易于实现自动控制，但所得的磷化膜几乎都是h膜[zn3(po4)2〃4h2o]，而浸渍法则主要为p膜[zn2fe(po4)2〃4h2o]。在磷化液中添加加速剂是目前常低温磷化处理广泛应用的方法之一，常温磷化不能自发进行，需要加入一定的促进剂才能保证磷化反应顺利进行。但目前的磷化液一般含有有毒物质亚硝酸盐，并且磷化后铝卷的抗蚀性和耐磨性不高。
授权公告号为cn102817027b的专利：一种低温磷化液，由以下原料按重量份配置而成：磷酸170-180、氧化锌48-52、钼酸钠2-3、柠檬酸4-6、过硼酸钠1-2、碳酸钠2-2.5、铬酸0.8-1.2、水1700-1800；其工作温度低，时间短，能耗小，能在钢铁表面生成一种性能优良的致密磷化结晶膜；不过磷化后的钢铁耐蚀性和耐磨性一般。授权公告号为cn102418094b的专利：冷成型加工用低温磷化工艺，其包括：磷酸根、锌离子、硝酸根和溶解金属元素，质量配比如下所示：锌离子与磷酸根的质量比：0.5-1.3；硝酸根与磷酸根的质量比：1-2；溶解金属元素离子与磷酸根的质量比：0-0.015，其促进剂是亚硝酸钠。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题在于，提供涂装铝低温磷化液，不含有毒物质亚硝酸盐，且磷化后的铝卷抗蚀性和耐磨性均较好；磷化温度低，节省能源，磷化时间短，提高了生产效率；配方原料简单，实际生产时容易控制。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：涂装铝低温磷化液，包括重量份为3～6份的二乙撑三胺五甲撑基膦酸、0.7～2份的肌醇六磷酸脂、120～160份磷酸、32～48份的氧化锌、20～40份的硝酸、1～6份的硝酸镍和1400～2000份的水。由于肌醇六磷酸脂分子中具有能同金属配合的24个氧原子，12个羟基和6个磷酸基，因此肌醇六磷酸脂是金属多齿螯合剂，与金属络合时易在金属表面形成一层致密单分子保护膜，能有效地阻止o2等进入金属表面，从而抵抗金属的腐蚀。由于该单分子保护膜同有机涂料具有相近的化学性质，同时还由于膜层中含有的羟基和磷酸基等活性基团能与有机涂层发生化学作用，因此经肌醇六磷酸脂处理过的金属表面有很高的耐蚀性，并与有机涂层有更强的粘接能力。而二乙撑三胺五甲撑基膦酸可以与zn2+螯合附集在铝卷表面形成一层耐腐蚀的膜，因此其能提高磷化后铝卷的耐蚀性和耐磨性。二乙撑三胺五甲撑基膦酸与肌醇六磷酸脂的共同作用则大大增强了磷化后的铝卷的耐蚀性和耐磨性。在20-30℃下对铝卷进行磷化处理所得磷化膜的耐硫酸铜时间在18分钟以上，磷化面积达150-170m2/kg，膜重可达4.3-5g/m2。
作为本发明涂装铝低温磷化液的进一步改进，二乙撑三胺五甲撑基膦酸的制备过程如下：1mol的二乙撑三胺和5mol的亚磷酸及36％盐酸100ml和100ml水，混合后搅拌，然后升温至80℃，滴加5mol的甲醛，滴加完毕后升温至110℃～120℃后保持2小时，然后减压蒸馏出150ml水溶液，冷却静置，等晶体析出后，过滤出晶体，并用乙醇洗涤烘干后用水将过滤出的晶体稀释至浓度60％。
作为本发明涂装铝低温磷化液的进一步改进，二乙撑三胺五甲撑基膦酸为4份、肌醇六磷酸脂为1份、磷酸150份、氧化锌38份、硝酸40份、硝酸镍3份和1900份的水；所述的磷化液的制备方法为：将150份的磷酸和40份的硝酸溶于1900份的水中后搅拌，放置12～24小时；加入配方比例的氧化锌，充分搅拌，冷却9-11小时，得到磷酸和氧化锌的混合液；将配方中的其它成分充分混合后，加入到前述混合液中，充分搅拌即可。
本发明的有益效果有：
1、不含有毒物质亚硝酸盐，且磷化后的铝卷抗蚀性和耐磨性均较好；
2、磷化温度低，节省能源，磷化时间短，提高了生产效率；
3、配方原料简单，实际生产时容易控制；
4、磷化后的铝卷的耐蚀性和耐磨性很高；在20-30℃下对铝卷进行磷化处理所得磷化膜的耐硫酸铜时间在18分钟以上，磷化面积达150-170m2/kg，膜重可达4.3-5g/m2。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例一：
涂装铝低温磷化液，包括重量份为4份的二乙撑三胺五甲撑基膦酸为、肌醇六磷酸脂为1份、磷酸150份、氧化锌38份、硝酸40份、硝酸镍3份和1900份的水；所述的磷化液的制备方法为：将150份的磷酸和40份的硝酸溶于1900份的水中后搅拌，放置12～24小时；加入配方比例的氧化锌，充分搅拌，冷却9-11小时，得到磷酸和氧化锌的混合液；将配方中的其它成分充分混合后，加入到前述混合液中，充分搅拌即可。其中二乙撑三胺五甲撑基膦酸的制备过程如下：1mol的二乙撑三胺和5mol的亚磷酸及36％盐酸100ml和100ml水，混合后搅拌，然后升温至80℃，滴加5mol的甲醛，滴加完毕后升温至110℃～120℃后保持2小时，然后减压蒸馏出150ml水溶液，冷却静置，等晶体析出后，过滤出晶体，并用乙醇洗涤烘干后用水将过滤出的晶体稀释至浓度60％。
实施例二：
与实施例一的不同在于：涂装铝低温磷化液，包括重量份为3份的二乙撑三胺五甲撑基膦酸为、肌醇六磷酸脂为0.7份、磷酸120份、氧化锌32份、硝酸20份、硝酸镍1份和1400份的水；所述的磷化液的制备方法为：将120份的磷酸和20份的硝酸溶于1400份的水中后搅拌。
实施例三：
与实施例一的不同在于，涂装铝低温磷化液，包括重量份为6份的二乙撑三胺五甲撑基膦酸为、肌醇六磷酸脂为2份、磷酸160份、氧化锌48份、硝酸40份、硝酸镍6份和2000份的水；所述的磷化液的制备方法为：将160份的磷酸和40份的硝酸溶于2000份的水中后搅拌。
实施例四：
与实施例一的不同在于，涂装铝低温磷化液，包括重量份为3份的二乙撑三胺五甲撑基膦酸为、肌醇六磷酸脂为2份、磷酸120份、氧化锌40份、硝酸30份、硝酸镍4份和1500份的水；所述的磷化液的制备方法为：将120份的磷酸和30份的硝酸溶于1500份的水中后搅拌。
将实施例一至四中磷化后的铝卷各取一段，表面用砂纸打磨，然后放入60％的盐酸溶液中室温浸泡20～30min，取出后用流动水冲洗1min，立即投入配制好的磷化液中处理，温度25～30℃，时间30min，然后取出自然晾干。将磷化后的工件在室内空气中放置后，对磷化膜性能进行测试。
测试结果如下表：
经测试，最佳实施例为实施例一，其硫酸铜溶液滴定18min无土红色出现，其他各项指标也均较好。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。