一種不含鎳單組分高耐蝕性環(huán)保黑色磷化液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種不含鎳單組分高耐蝕性環(huán)保黑色磷化液，所述的每升處理液是由下述重量的各原料混合組成：主成膜劑25-50g、成膜助劑5-25g、促進(jìn)劑0.1-3g、晶粒細(xì)化劑60-80g、穩(wěn)定劑0.5-2g、發(fā)黑劑0.05-1g、發(fā)黑助劑0.1-0.5g；本發(fā)明的磷化液能夠在鋼鐵表面一步法實(shí)現(xiàn)形成黑色磷化膜。磷化膜黑度高，膜層均勻，不脫膜，耐蝕性高，硫酸銅點(diǎn)滴實(shí)驗(yàn)最高可達(dá)40min，大大優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（2min），該磷化液不含鎳、亞硝酸鹽等有毒有害物質(zhì)、對(duì)環(huán)境污染小。
【專利說明】一種不含鎳單組分高耐蝕性環(huán)保黑色磷化液
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及表面化學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種不含鎳單組分高耐蝕性環(huán)保黑色磷化液。
【背景技術(shù)】
[0002]磷化是常用的金屬表面處理技術(shù)，原理上屬于化學(xué)轉(zhuǎn)換膜處理，主要應(yīng)用于鋼鐵表面磷化，有色金屬(如鋁、鋅)件也可應(yīng)用磷化。磷化是一種化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的過程，所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是:給基體金屬提供保護(hù)，在一定程度上防止金屬被腐蝕；用于涂漆前打底，提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力；在金屬冷加工工藝中起減摩潤(rùn)滑作用。黑色磷化處理是一種被廣泛采用的價(jià)廉質(zhì)優(yōu)的表面處理技術(shù)，且作為外觀件對(duì)磷化膜黑度要求較高。黑色磷化有著廣泛的應(yīng)用，如汽車踏板系列，離合器產(chǎn)品，軸承，噴油嘴等等。鋼鐵的黑膜磷化工藝大致可分為2種:一種是一步法，即不需預(yù)浸可直接磷化，現(xiàn)有的一步法黑色磷化多為錳鹽高溫磷化，但是該膜層易出現(xiàn)結(jié)晶粗大、磷化液沉渣較多等問題，調(diào)整起來較為復(fù)雜，且工藝操作溫度高，一般在
9O~9 8°C，耗能大。另一種是二步法，即先預(yù)浸再磷化，在該預(yù)浸液中的黑化劑是多由亞硒鹽所組成，此工藝的缺點(diǎn)為預(yù)發(fā)黑處理液不穩(wěn)定，易掉膜，這樣就會(huì)造成溶液易發(fā)生改變，溶液重復(fù)率下降等問題，且亞硒酸為有毒物質(zhì)，加之價(jià)格較貴，這就造成了廢液的處理和回收等問題。目前國(guó)內(nèi)黑色磷化處理普遍存在耐蝕性較差的缺點(diǎn)，一般室內(nèi)放置幾天到幾十天即生銹，硫酸銅溶液點(diǎn)滴試驗(yàn)一分鐘左右即變色(按國(guó)標(biāo)GB6807 — 86規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn))，且磷化膜黑度差，易脫膜，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的高品質(zhì)要求，而現(xiàn)在高耐蝕性黑色磷化液市場(chǎng)基本被國(guó) 外企業(yè)所壟斷，因而如何提高黑色磷化膜的耐蝕性，提高黑度，增強(qiáng)膜層結(jié)合力，打破國(guó)外企業(yè)對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的壟斷，成為國(guó)內(nèi)黑色磷化處理技術(shù)一個(gè)亟待解決的話題。本發(fā)明旨在提供一種一步法制備高耐蝕性黑色磷化膜，硫酸銅點(diǎn)滴實(shí)驗(yàn)最高可達(dá)40min，大大優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(2min)，且該磷化液不含鎳、亞硝酸鹽等有毒有害物質(zhì)、對(duì)環(huán)境污染小，形成的磷化膜黑度高，不脫膜，極具市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的就是提供一種不含鎳單組分高耐蝕性環(huán)保黑色磷化液。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種不含鎳單組分高耐蝕性黑色磷化液，所述的每升處理液是由下述重量的各原料混合組成:
主成膜劑25-50g、成膜助劑5-25g、促進(jìn)劑0.1-3 g、晶粒細(xì)化劑60-80 g、穩(wěn)定劑0.5-2g、發(fā)黑劑0.05-1 g、發(fā)黑助劑0.1-0.5 g、余量為水；
所述的主成膜劑為磷酸二氫鋅；
所述的成膜助劑是由下述重量份的各原料組成的:硝酸錳40-50、富馬酸二甲酯3-4、氯化石蠟4-6、乙氧基化烷基硫酸銨1-2、飽和十八碳酰胺2-3、三羥甲基丙烷0.4-1、去離子水 100-120 ；
將硝酸錳加入到去離子水中，充分?jǐn)嚢韬蠹尤胍已趸榛蛩徜@、三羥甲基丙烷，100-200轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢璺稚?-10分鐘，得a液；
將富馬酸二甲酯與氯化石蠟混合，在50-60°C下攪拌混合3-5分鐘，加入飽和十八碳酰胺，攪拌均勻后加入到上述a液中，200-300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢璺稚?0-40分鐘，即得所述成膜助劑；
所述的促進(jìn)劑為間硝基苯磺酸鈉；所述的晶粒細(xì)化劑為偏硼酸鈣、硝酸鈣、磷酸二氫鈣中的一種或幾種的混合物，所述的穩(wěn)定劑為檸檬酸、酒石酸、葡萄糖酸中的一種或幾種的混合物；所述的發(fā)黑劑為硝酸銅、硫酸銅中的一種或兩種；所述的發(fā)黑助劑為鑰酸鈉。
[0005]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
本發(fā)明的磷化液能夠在鋼鐵表面一步法實(shí)現(xiàn)形成黑色磷化膜，且磷化膜黑度高，膜層均勻，不脫膜，耐蝕性高，硫酸銅點(diǎn)滴實(shí)驗(yàn)最高可達(dá)40min,大大優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(2min),該磷化液不含鎳、亞硝酸鹽等有毒有害物質(zhì)、對(duì)環(huán)境污染小。
【具體實(shí)施方式】
[0006]實(shí)施例1
一種不含鎳單組分高耐蝕性黑色磷化液，所述的每升處理液是由下述重量的各原料混合組成:
主成膜劑50g、成膜助劑25g、促進(jìn)劑0.1 g、晶粒細(xì)化劑80 g、穩(wěn)定劑2g、發(fā)黑劑0.05 g、發(fā)黑助劑0.5 g、余量為水；
所述的主成膜劑為磷酸二氫鋅；
所述的成膜助劑是由下述重量份的各原料組成的:硝酸錳50、富馬酸二甲酯3-4、氯化石蠟4-6、乙氧基化烷基硫酸銨2、飽和十八碳酰胺3、三羥甲基丙烷0.4、去離子水120 ；將硝酸錳加入到去離子水中，充分?jǐn)嚢韬蠹尤胍已趸榛蛩徜@、三羥甲基丙烷，200轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢璺稚?0分鐘，得a液；
將富馬酸二甲酯與氯化石蠟混合，在60°C下攪拌混合3分鐘，加入飽和十八碳酰胺，攪拌均勻后加入到上述a液中，300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢璺稚?0分鐘，即得所述成膜助劑；
所述的促進(jìn)劑為間硝基苯磺酸鈉；所述的晶粒細(xì)化劑為偏硼酸鈣、硝酸鈣、磷酸二氫鈣中的一種或幾種的混合物，所述的穩(wěn)定劑為檸檬酸、酒石酸、葡萄糖酸中的一種或幾種的混合物；所述的發(fā)黑劑為硝酸銅、硫酸銅中的一種或兩種；所述的發(fā)黑助劑為鑰酸鈉。
[0007]本磷化液工作液使用溫度為60_70°C，磷化液時(shí)間為8_15min，工作液控制參數(shù):總酸度50-80 (P)，游離酸4-6 (P)。
[0008]工件經(jīng)除油除銹后，直接浸入工作液8_15min即可。經(jīng)該磷化液處理后的工件烏黑發(fā)亮，膜層結(jié)合力好，硫酸銅點(diǎn)滴實(shí)驗(yàn)15-25min。
【權(quán)利要求】
1.一種不含鎳單組分高耐蝕性環(huán)保黑色磷化液，其特征在于所述的每升處理液是由下述重量的各原料混合組成: 主成膜劑25-50g、成膜助劑5-25g、促進(jìn)劑0.1-3 g、晶粒細(xì)化劑60-80 g、穩(wěn)定劑.0.5-2g、發(fā)黑劑0.05-1 g、發(fā)黑助劑0.1-0.5 g、余量為水； 所述的主成膜劑為磷酸二氫鋅； 所述的成膜助劑是由下述重量份的各原料組成的:硝酸錳40-50、富馬酸二甲酯3-4、氯化石蠟4-6、乙氧基化烷基硫酸銨1-2、飽和十八碳酰胺2-3、三羥甲基丙烷0.4-1、去離子水 100-120 ； 將硝酸錳加入到去離子水中，充分?jǐn)嚢韬蠹尤胍已趸榛蛩徜@、三羥甲基丙烷，100-200轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢璺稚?-10分鐘，得a液； 將富馬酸二甲酯與氯化石蠟混合，在50-60°C下攪拌混合3-5分鐘，加入飽和十八碳酰胺，攪拌均勻后加入到上述a液中，200-300轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢璺稚?0-40分鐘，即得所述成膜助劑； 所述的促進(jìn)劑為間硝基苯磺酸鈉；所述的晶粒細(xì)化劑為偏硼酸鈣、硝酸鈣、磷酸二氫鈣中的一種或幾種的混合物，所述的穩(wěn)定劑為檸檬酸、酒石酸、葡萄糖酸中的一種或幾種的混合物；所述的發(fā)黑劑為硝酸銅、硫酸銅中的一種或兩種；所述的發(fā)黑助劑為鑰酸鈉。
【文檔編號(hào)】C23C22/42GK104032293SQ201410257260
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】王成林 申請(qǐng)人:安徽江南機(jī)械有限責(zé)任公司