一种汽车涂装用磷化液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车涂装用中温磷化液，各组分及其所占质量百分比包括：基础磷化液25～50％，强氧化剂3～6％，促进剂4～8％，复合添加剂3～6％，水30～65％。本发明专利技术所得磷化液，可采用浸渍法处理钢铁及钢铁和镀锌钢板柱状的部件，尤其适用于汽车涂装工艺中冷轧板、热成型钢、镀锌板以及锌镍合金镀板的磷化处理，其生成的磷化膜及后续电泳底漆均具有良好的耐蚀性、附着力、耐水性，可有效提高涂装后的耐蚀性及涂料的密着性能；且涉及的制备方法简单，原料易得，适合推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车涂装用磷化液及其制备方法
本专利技术属于金属表面处理
，涉及电泳涂装前处理剂，具体涉及一种汽车涂装用磷化液及其制备方法。
技术介绍
磷化作为一种表面化学处理方法，是指将金属表面与磷化液，通过一定的化学或电化学过程使金属件表面形成一层稳定的、不溶性的无机化合物膜层的过程。所形成的致密的磷酸盐结晶体(磷化膜)，能够增强车身底材的抗腐蚀能力，提高电泳漆膜与底材的附着力，由于磷化膜具有多孔性，极大地提高了表面积，从而大大提高了金属表面与涂层之间的附着力，并直接影响漆膜质量。目前，常温磷化存在速度慢、磷化膜薄、膜耐蚀性差、磷化液中含有严重污染环境物质等问题。随着市场的日益需要，对磷化液的要求越来越高，需要提供一种可显著减少污染物排放、节约资源、增加磷化膜的厚度和耐蚀性的磷化液。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种汽车涂装用磷化液，生成的磷化膜及后续电泳底漆均具有良好的耐蚀性、附着力、耐水性，能够有效地提高涂装后的耐蚀性及涂料的密着性能；且涉及的制备方法简单，原料易得；可采用浸渍法处理钢铁及钢铁和镀锌钢板柱状的部件，尤其适用于汽车涂装工艺中冷轧板、热成型钢、镀锌板以及锌镍合金镀板等磷化处理领域。为实现上述方案，本专利技术采用的技术方案为：一种汽车涂装用中温磷化液，各组分及其所占质量百分比包括：基础磷化液25～50％，强氧化剂3～6％，复合促进剂4～8％，添加剂3～6％，水30～65％。优选的，所述汽车涂装用中温磷化液中，各组分及其所占质量百分比包括：基础磷化液35～42％，强氧化剂4～5％，复合促进剂5～7％，添加剂4～5％，水40～47％。上述方案中，所述基础磷化液中各组分及其所占质量百分比(占汽车涂装用中温磷化液总质量的百分比)包括：氧化锌8～15％，碳酸钠7～15％，磷酸5～10％，硝酸5～10％。上述方案中，所述磷酸的质量浓度为80～90％；硝酸的质量浓度为60～70％。上述方案中，所述强氧化剂为次氯酸钠。上述方案中，所述复合促进剂由二甲基二硫代氯基甲酸锌(有机促进剂)和N,N-二甲基苯胺(羟基胺促进剂)复配而成，二者在所得磷化液中所占质量百分比为二甲基二硫代氯基甲酸锌3～5％，N,N-二甲基苯胺1～3％。上述方案中，所述添加剂为氟硼酸钠。上述一种汽车涂装用中温磷化液的制备方法，它包括如下步骤：1)按配比称取各原料，各原料及其所占质量百分比包括：基础磷化液25～50％，强氧化剂3～6％，复合促进剂4～8％，添加剂3-6％，水30～65％；2)将基础磷化液加入部分水中，搅拌均匀，得混合液I；3)将强氧化剂和添加剂加入混合液I中，充分搅拌，最后加入复合促进剂，继续充分搅拌后，静置处理，得混合液II；4)将所得混合液II过滤后加入剩余水，进行熟化处理，即得汽车涂装用磷化液。上述方案中，所述静置处理时间为4～8h。上述方案中，所述熟化处理时间为3～5天。同时本专利技术使用过程中温度控制在保证结晶组织合格的前提下，温度变化要求越小越好；本专利技术的温度选择在45～50℃，浮动在5℃以内，既能保证膜层组织的高标准要求，同时可操作性强。本专利技术的原理为：1)本专利技术采用次氯酸钠作为强氧化剂，有利于钢铁表面的活化，加快磷化速度；并可同时与复合促进剂配合作用，加速去除H+，并提高其热稳定性，延缓沉渣；2)本专利技术采用的添加剂为氟硼酸钠，可有效调节磷化液对工件表面的润湿性，降低对前处理的要求，为磷化结晶提供更多的活性点，改善磷化膜外观；3)本专利技术结合有机促进剂和羟基胺促进剂，通过添加含少量羟基胺的有机杂环化合物，替代现有技术中普遍使用的亚硝酸盐、硝酸盐、氯酸盐等作为促进剂，避免使用过程中产生毒性较强的NOx气体；有机促进剂不但克服了无机促进剂污染环境的问题，并有利于进一步提升磷酸盐结晶的成膜速度和晶格排列完整。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1)采用本专利技术所述磷化液处理所得磷化膜，其晶格排列完整，膜层覆盖均匀，膜厚达3μm，最高不高于5μm，实现薄膜处理，并具有细晶结构、低电阻等优点；2)采用本专利技术所述磷化液处理所得磷化膜及后续电泳底漆均具有良好的耐蚀性、附着力、耐水性，可有效提高涂装后的耐蚀性及涂料的密着性能；3)本专利技术所得磷化液具有良好的成膜速度，且环境友好，操作方便，适合推广应用；4)本涂装用液体磷化剂已在武钢研究院实施，对于汽车板涂装前表调、磷化工序试验效果良好，可通过技术服务实现对外转化，直接收益达数十万元，具有显著的经济效益。附图说明图1为采用本专利技术实施例2所得磷化液处理冷轧板后所得磷化膜的形貌图。图2为采用本专利技术实施例4所得磷化液处理镀锌板后所得磷化膜的形貌图。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。以下实施例中，采用的磷酸浓度为85wt％；硝酸浓度为65wt％。以下实施例中，采用的强氧化剂为次氯酸钠；添加剂为氟硼酸钠。实施例1一种汽车涂装用中温磷化液，其制备方法包括如下步骤：1)按配比称取各原料，各原料及其所占质量百分比为：基础磷化液25％(硝酸5％，氧化锌8％，碳酸钠7％，磷酸5％)，强氧化剂3％，复合促进剂4％(二甲基二硫代氯基甲酸锌3％，N,N-二甲基苯胺1％)，添加剂3％，水65％；2)将称取的磷酸用少量水稀释并完全溶解，将称取的硝酸、氧化锌和碳酸钠加入少量水中，搅拌均匀，再加入稀释后的磷酸，搅拌充分，得混合液I；3)将称取的次氯酸钠和氟硼酸钠加入混合液I中，充分搅拌至溶解；最后促进剂，继续充分搅拌后，静置4小时，最后过滤后加入剩余水，继续熟化3天后即得汽车涂装用中温磷化液。实施例2一种汽车涂装用中温磷化液，其制备方法包括如下步骤：1)按配比称取各原料，各原料及其所占质量百分比为：基础磷化液50％(硝酸10％，氧化锌15％，碳酸钠15％，磷酸10％)，强氧化剂6％，复合促进剂8％(二甲基二硫代氯基甲酸锌5％，N,N-二甲基苯胺3％)，添加剂6％，水30％；2)将称取的磷酸用少量水稀释并完全溶解，将称取的硝酸、氧化锌和碳酸钠加入少量水中，搅拌均匀，再加入稀释后的磷酸，搅拌充分，得混合液I；3)将称取的次氯酸钠和氟硼酸钠加入混合液I中，充分搅拌至溶解；最后促进剂，继续充分搅拌后，静置4小时，最后过滤后加入剩余水，继续熟化3天后即得汽车涂装用中温磷化液。实施例3一种汽车涂装用中温磷化液，其制备方法包括如下步骤：1)按配比称取各原料，各原料及其所占质量百分比为：基础磷化液38％(硝酸8％，氧化锌10％，碳酸钠13％，磷酸7％)，强氧化剂5％，复合促进剂6％(二甲基二硫代氯基甲酸锌4％，N,N-二甲基苯胺2％)，添加剂4％，水47％；2)将称取的磷酸用少量水稀释并完全溶解，将称取的硝酸、氧化锌和碳酸钠加入少量水中，搅拌均匀，再加入稀释后的磷酸，搅拌充分，得混合液I；3)将称取的次氯酸钠和氟硼酸钠加入混合液I中，充分搅拌至溶解；最后促进剂，继续充分搅拌后，静置4小时，最后过滤后加入剩余水，继续熟化3天后即得汽车涂装用中温磷化液。实施例4一种汽车涂装用中温磷化液，其制备方法包括如下步骤：1)按配比称取各原料，各原料及其所占质量百分比为：基础磷化液36％(硝酸7％，氧化锌12％，碳酸钠9％，磷酸8％)，强氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车涂装用磷化液，各组分及其所占质量百分比包括：基础磷化液25～50％，强氧化剂3～6％，复合促进剂4～8％，添加剂3～6％，水30～65％。

【技术特征摘要】
1.一种汽车涂装用磷化液，各组分及其所占质量百分比包括：基础磷化液25～50％，强氧化剂3～6％，复合促进剂4～8％，添加剂3～6％，水30～65％。2.根据权利要求1所述的汽车涂装用磷化液，其特征在于，各组分及其所占质量百分比包括：基础磷化液35～42％，强氧化剂4～5％，复合促进剂5～7％，添加剂4～5％，水40～47％。3.根据权利要求1所述的汽车涂装用磷化液，其特征在于，所述基础磷化液中各组分及其所占质量百分比包括：氧化锌8～15％，碳酸钠7～15％，磷酸5～10％，硝酸5～10％。4.根据权利要求1所述的汽车涂装用磷化液，其特征在于，所述强氧化剂为次氯酸钠。5.根据权利要求1所述的汽车涂装用磷化液，其特征在于，所述复合促进剂由二甲基二硫代氯基甲酸锌和N,N-二甲基苯胺复配而成，二者在所得磷化液中所占质量百分比为：二甲基二...

【专利技术属性】
技术研发人员：马颖，彭浩，庞涛，程鹏，郎丰军，黄先球，宋建红，黄菲，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42