专利名称:锌钙系磷化液的制作方法
本发明属于金属表面化学防腐用的磷化液。
金属表面化学处理是提高金属抗蚀性能的有效方法。经磷化处理，金属表面生成不溶性的磷化膜，广泛应用于防锈层和油漆的底层，可以提高漆膜的附着力和抗腐性能。磷化处理的关键是磷化液。目前采用的磷酸二氢锌和硝酸锌为主要成份的锌系磷化液(电镀与精饰，4，1-5，1984)，与磷酸二氢锌为主要成份的锌系磷化液相比较，所得金属表面的磷化膜质量有所提高，但是磷化时间较长，价格贵，沉渣多，磷化膜的结晶较粗，防腐性能也较差。近几年，采用锌钙系磷化液能获结晶细密的磷化膜(涂装技术材料と施工，21，№11(临时增刊)，153-4，1982)，而锌钙系磷化液在磷化工艺中易出现铁离子大量聚积而影响磷化膜的质量和磷化液的稳定性。
本发明目的是寻找出一种磷化速度快，磷化膜质量好，低消耗，省能源的锌钙系磷化液。
本发明的磷化液是一种锌钙系磷化液，即以磷酸二氢锌和硝酸钙为主要成份，含有磷酸和添加剂的水溶液。添加剂是由硝酸镍、氟化钠、有机酸和有机酸的盐所组成。本发明所述的有机酸是柠檬酸或葡萄糖酸，所述的有机酸盐是指上述二种有机酸的钠盐或钙盐。
本发明的锌钙系磷化液由下列重量比的物质所组成，磷酸二氢锌∶硝酸钙∶磷酸∶硝酸镍∶有机酸∶有机酸盐∶氟化钠∶水＝2.5-3.5∶4.9-8.4∶0.5-1∶0.02-0.16∶0.015-0.06∶0.002-0.04∶0.002-0.08∶40-60。若含有相应重量比0.1-0.3的磷酸二氢铵，能提高磷化膜的质量。
本发明的磷化液可以通过加入磷酸的量调节溶液的PH值，控制PH在0.1-3之间。
本发明的锌钙系磷化液可以用上述重量比的物质互混，溶解，搅拌，再控制磷酸加入量调节PH的方法配制而成;也可以用含硝酸钙、磷酸的水溶液，含磷酸二氢锌、磷酸的水溶液与含硝酸镍、氟化钠、磷酸、有机酸和有机酸盐的水溶液互混配制。
所述的含有硝酸钙的水溶液和磷酸二氢锌的水溶液，可在水的介质中由下述方法制备将碳酸钙与硝酸反应制备硝酸钙。碳酸氢铵与磷酸反应制备磷酸二氢铵，氧化锌与磷酸反应后加入磷酸二氢铵，冷却，过滤获磷酸二氢锌溶液。上述二种反应物的水溶液中，可以加入磷酸，调节PH至0.1-3，防止沉淀产生。
换言之，本发明的锌钙系磷化液也可以由氧化锌，磷酸、硝酸、碳酸钙、碳酸氢铵、硝酸镍、有机酸、有机酸盐、氟化钠和水所组成，它们的重量比分别依次是0.8-1.1∶3-4∶4.5-6∶3.5-5.5∶0.1-0.3∶0.02-0.16∶0.015-0.06∶0.002-0.04∶0.002-0.08∶4-60。该磷化液也可以用上述物质互混、溶解、磷酸调节PH的方法制备。
本发明的磷化液是澄清液体，不仅成本低，而且质量好。所得的磷化膜为无定形的致密均匀的细微结晶，磷化速度快，磷化膜重量为0.2-8克/米2，抗腐蚀性能好，吸漆量少。磷化处理过程中沉淀量极少。槽液稳定，生产时只需少量补充磷化液而无需更换槽液。
采用本发明的磷化液，由于可配成浓溶液，所以便于贮存和运输。磷化处理时可稀释，采用以氧化锌计算为3.5-5克/升的低浓度的磷化液，在磷化温度50-75℃，磷化时间2-10分钟，磷化膜质量符合“钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件”(报批稿)的标准，磷化膜-电泳漆膜的耐冲击强度大于50公斤/厘米2。随着磷化液浓度、磷化温度和磷化时间的变化，可以获得不同规格的磷化膜，以满足黑色金属表面防腐处理的要求。
下面的实施例将有助于理解本发明。
实例1按表内物质和水互混、溶解、过滤制备浓的磷化液，表中磷化液游离酸度为35-46点，总酸度380-460点。
＊钠盐或钙盐＊＊每公斤中所含克数，其余为水实例2将重量比为1.25∶1.5的碳酸钙和水搅匀，导入硝酸至PH2.5时，静置过滤，制得硝酸钙溶液。在50%重量比的碳酸氢铵水溶液，加入磷酸至PH2-3，制得磷酸二氢铵溶液。将重量比为1∶2∶3的氧化锌、水和磷酸混和、反应，随即加入0.6重量比的上述磷酸二氢铵溶液，制得磷酸二氢锌溶液。
将上述270公斤硝酸钙溶液、150公斤磷酸二氢锌溶液和含有0.5公斤硝酸镍，0.2公斤氟化钠，0.2公斤柠檬酸，0.1公斤葡萄糖酸钠，0.5公斤磷酸的水溶液相混，制得磷化液4，PH为1.5。
实例3将实例1中的1、2、3和实例2中的磷化液用水稀释成10-15倍后，可分别成为5-8号的磷化液，稀释后的磷化液游离酸度为2-4点，总酸度20-40点。用这些磷化液，在60-70℃时，黑色金属经2分钟的磷化处理后，其磷化膜在3%NaCl溶液中浸渍1小时后无锈渍，膜厚1.7-3微米，膜重1.7-2克/米2，为颗粒无定形结晶。磷化膜-电泳漆膜耐冲击强度均大于50公斤/厘米2。每升磷化液可得4-5米2的磷化膜，采用本方法较通常锌系磷化法省漆10-20%。经处理后的黑色金属磷化膜，室内存放半年无锈溃。
权利要求
1.一种金属表面化学防腐用的锌钙系磷化液，其特征在于由下列重量比的物质所组成(1)磷酸二氢锌硝酸钙磷酸硝酸镍有机酸有机酸盐氟化钠水=2.5-3.5∶4.9-8.4∶0.5-1∶0.02-0.16∶0.015-0.06∶0.002-0.08∶4-60；(2)氧化锌磷酸硝酸碳酸钙碳酸氢铵硝酸镍有机酸有机酸盐氟化钠水=0.8-1.1∶3-4∶4.5-6∶3.5-5.5∶0.1-0.3∶0.02-0.16∶0.015-0.06∶0.002-0.04∶0.006-0.08∶4-60；所述的有机酸是柠檬酸或葡萄糖酸，所述的有机酸盐是这二种酸的钠盐或钙盐。
2.如权利要求
1所述的金属表面化学防腐用的锌钙系磷化液，其特征是PH为0.1-3。
3.如权利要求
1或2所述的金属表面化学防腐用的锌钙系磷化液，其特征是用上述物质互混，溶解，磷酸调PH值的方法制得。
专利摘要
本发明属于金属表面化学防腐用的锌钙系磷化液，由下述重量比的物质组成，磷酸二氢锌∶硝酸钙∶磷酸∶硝酸镍∶柠檬酸或葡萄糖酸∶柠檬酸或葡萄糖酸的钠盐或钙盐∶氟化钠∶水＝2.5－3.5∶4.9－8.4∶0.5－1∶0.02－0.16∶0.015－0.06∶0.002－0.04∶0.002－0.08∶4－60。
文档编号C23C22/05GK86100516SQ86100516
公开日1986年9月10日 申请日期1986年3月3日
发明者朱志昂, 陈春成, 朱秉耕 申请人:华东添加剂公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan