一种磷化后钝化封闭剂组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种磷化后钝化封闭剂组合物，其特征在于：包括以下原料及其重量份数：植酸30～50份；纳米硅溶胶8～30份；甘氨酸锌10～20份；乙二胺四乙酸5～30份；蒸馏水600～850份；根据测试结果可知，使用本发明专利技术中的配方，得到的产物具有不含重金属、无VOC、无磷环保，且形成钝化封闭膜后能有效延长工序间防锈时间，不影响喷涂附着力等效果。

Composition of a passivating sealant after phosphating

The invention discloses a composition of passivating sealant after phosphating, which is characterized by the following raw materials and their weight fractions: 30-50 phr of phytic acid; 8-30 phr of nano-silica sol; 10-20 phr of zinc glycine; 5-30 phr of ethylenediaminetetraacetic acid; 600-850 phr of distilled water; according to the test results, the product obtained by using the formula of the invention has no heavy metal, VOC, VOC, and so on. Phosphorus-free environmental protection, and the formation of passive sealing film can effectively prolong the rust-proof time between processes, without affecting the effect of spraying adhesion and so on.

【技术实现步骤摘要】
一种磷化后钝化封闭剂组合物
本专利技术涉及钝化封闭剂组合物领域，特别涉及一种磷化后钝化封闭剂组合物。
技术介绍
目前汽车零部件采用磷化处理的作用主要有两个，一是作为涂漆前处理，以增强漆膜附着力；二是作为工序间的防锈，由于磷化的性能决定，只适用于短期防锈(防锈期一般为5-7天)，而重庆地区湿度较大，酸雨含量较高，磷化后防锈效果较差，为了提高防锈效果，通常在磷化后涂防锈油延长防锈时间。但由于部分零部件焊接总成后，还要进行内外表面进行涂胶、涂漆，因此磷化后不能涂防锈油，以免影响涂漆、涂胶的附着力，因此出现锈蚀情况比较严重(突出)，经常在涂胶、涂漆前就出现锈蚀，有时还没来得及焊接就锈蚀，导致经常进行返工。既影响了生产进度又造成了生产成本增加。目前市场上对于磷化后的封闭多采用三价铬、六价铬，或者硅烷封闭剂，前两者为重金属，后者虽然对环保基本无害但对工艺要求较高，工业化生产实施极其困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种磷化后钝化封闭剂组合物。为实现本专利技术目的而采用的技术方案是这样的，一种磷化后钝化封闭剂组合物，其特征在于：包括以下原料及其重量份数：进一步，所述原料均为市售。值得说明的是：本专利技术中使用的植酸具有和金属配合的6个磷酸基，12个羟基及24个氧原子，是一种少见的金属多齿螯合剂，由于12个活泼H+，为多元中强酸，在水中可分三步电离，其在不同pH值下可得到不同酸式盐，当溶液的pH值＞10时其包含的12个H+完全电离此时生成完全的植酸盐；其电离方程式如下所示：RH12+H2O→RH11-+H3O+RH11+H2O→RH102-+H3O+.........式中，其中R＝C6H6O6(PO3)6当金属跟植酸溶液接触时，金属易失去电子而带有正电荷，溶液中带负电荷的RH11-及RH102-等易与其结合，同时植酸中所含有的O可作为配位原子而与其螯合。因此，植酸极易与带正电荷的金属阳离子相结合而形成络合物，与植酸所生成的络合物便以沉淀的形式附着在金属表面，最终形成一层致密的保护膜，而H+将转化为H2而释放，包括基体的溶解反应及不溶性植酸盐的结晶沉淀。其方程式如下所示：：Fe-2e→Fe2+Fe2++RH102-→FeRH102H3O++2e-→2H2O+H2↑即：Fe2++H3O++RH102-→FeRH10+2H2O+H2↑式中，其中R＝C6H6O6(PO3)6由于阴极区的氢气不断析出，H3O+不断消耗致使溶液碱性增强，最终是难溶性植酸盐沉积于金属表面有效阻止空气中的水分和氧的侵蚀。本专利技术中使用的纳米硅溶胶由双甲硅烷基硅烷与环氧硅烷结合在一起和和水分纳米散二氧化硅组成；可以与金属表面通过共价键形成致密的又牢固的聚氧硅烷聚合物封闭涂层，这种涂层可以阻挡腐蚀性物质的侵扰，提高耐蚀性；二氧化硅均匀的分散使得钝化封闭膜有很高的致密性和抗离子渗透性；同时SiO2能与磷化膜阳极产生的OH-反应生成硅酸根离子，抑制阳极的腐蚀反应。本专利技术中使用的甘氨酸锌/乙二胺四乙酸(EDTA)通过物理化学反应生成Fe基络合物膜，在有机物的封闭下达到长效防锈，反应式如下所示：Fe+O2+2H+＝Fe2++H2OFe2++(HOOCCH2)2NCH2CH2N(CH2COOH)2＝(Fe-OOCCH2)2N(CH2)nN(CH2COO-)2+2H+Fe3O4+Zn(NH2CH2COO)2＝FeZn(NH2CH2COO)n+H2O磷化膜表面应生成的锌铁基络合物为稳定化合物，而Fe2+与乙二胺四乙酸螯合反应生产的(Fe-OOCCH2)2N(CH2)nN(CH2COO-)2六圆环Fe基螯合物，稳定性好，还具备封闭作用。分子结构式如下：本专利技术通过对钢质油箱零部件磷化后在进行钝化封闭处理，以期提高钢质油箱工序间的防锈效果，将其防锈期提升至3个月，同时不增加涂胶、涂漆前处理工作量，且涂层附着力不受影响。本专利技术的效果是毋庸置疑的，本专利技术具有以下优点：1)本专利技术中得到的钝化封闭膜成膜特性好，具有膜层牢固、致密、均匀的特点，能够有效延长磷化膜的防锈时间，且与有机涂层附着力1级；2)本专利技术中得到的钝化封闭膜环保性好，不含磷、重金属及有机挥发化合物；无腐蚀性、不燃不爆；3)本专利技术中得到的钝化封闭膜防锈效果极佳，经检测，磷化膜钝化后的防锈时间延长1.5倍。4)本专利技术中得到的钝化封闭膜保持磷化膜本色，性能指标超越了传统铬酸盐钝化指标，涂装结合力，耐蚀性好。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但不应该理解为本专利技术上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本专利技术上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本专利技术的保护范围内。实施例1：一种磷化后钝化封闭剂组合物，其特征在于：包括以下原料及其重量份数：通过上述配方，得到钝化封闭试片1。实施例2：一种磷化后钝化封闭剂组合物，其特征在于：包括以下原料及其重量份数：通过上述配方，得到钝化封闭试片2。实施例3：一种磷化后钝化封闭剂组合物，其特征在于：包括以下原料及其重量份数：通过上述配方，得到钝化封闭试片3。实施例4：一种磷化后钝化封闭剂组合物，其特征在于：包括以下原料及其重量份数：通过上述配方，得到钝化封闭试片4。实施例5：一种磷化后钝化封闭剂组合物，其特征在于：包括以下原料及其重量份数：通过上述配方，得到钝化封闭试片5。实验例1：将实施例1～5中得到的试片1～5进行膜质量试验；具体包括以下测试：1)硫酸铜点滴试验将钝化封闭的试片1～5，用净水冲洗、吹干后，参照《HB5063-1996钢铁零件磷化膜层质量检验4.3.2》，将一滴硫酸铜试剂滴于试片表面，开始计时；得到如表1所示的试验结果：表1实施例12345硫酸铜点滴/s1501702401501302)防锈性能试验将钝化封闭后的试片1～5，用纯净水冲洗吹干后，采用《GB/T1136-1997金属的磷酸盐转化膜》附录H试验及在空气中暴露，定期观察，记录其出现锈点的时间。得到如表2所示的试验结果：表2实施例12345防锈性能试验/d60609090903)盐雾试验将钝化封闭后的试片1～5，用纯净水冲洗吹干后，进行盐雾试验。得到如表3所示的试验结果：表3实施例12345盐雾试验/h2.5222.524)附着力试验将钝化封闭后的试片1～5，用纯净水冲洗吹干后，按照GB/T9286～1998漆膜划格试验进行测试，评定等级；等级前三级为通过。得到如表4所示的试验结果：表4实施例12345附着力试验11211根据上述测试结果可知，使用本专利技术中的方案得到的钝化封闭膜具有以下特性：1)成膜特性：膜层牢固、致密、均匀，有效延长磷化膜的防锈时间，与有机涂层附着力1级；2)环保性：不含磷、重金属及有机挥发化合物。无腐蚀性、不燃不爆；3)防锈效果：经检测，磷化膜钝化后的防锈时间延长1.5倍。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷化后钝化封闭剂组合物，其特征在于：包括以下原料及其重量份数：

【技术特征摘要】
1.一种磷化后钝化封闭剂组合物，其特征在于：包括以下原料及其重量份数：2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋云涛，杨啸天，刘满红，徐顺川，孟鑫，
申请(专利权)人：重庆铁马工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50