常温锌系无渣磷化剂及生产方法技术

本发明专利技术提供了一种常温锌系无渣磷化剂及生产方法，按照重量份，所述磷化剂的组分包括：氧化锌15～25份、硝酸45～65份、磷酸15～30份、含氟化合物0.1～0.4份、促进剂0.1～1.5份、络合剂5～10份、表面活性剂0.1～0.5份、助剂0.05～0.12份、水70～120份，其中，所述含氟化合物优选为氟硼酸钠，促进剂优选为硝酸铜，络合剂优选为乙二胺四乙酸，表面活性剂为非离子表面活性剂与两性表面活性剂的复配。本发明专利技术提供的磷化剂不使用含镍化合物等有害物质，产品稳定均一，且生成的磷化膜均匀、致密。

Zinc based slag free phosphating agent at room temperature and its production method

【技术实现步骤摘要】
常温锌系无渣磷化剂及生产方法
本专利技术涉及金属表面处理
，具体涉及到常温锌系无渣磷化剂及生产方法。
技术介绍
金属在喷涂涂装前需对其表面进行转化处理，使其生成转化膜，转化膜具有多孔性和一定的粗糙度，能使涂料渗透到孔隙中，有效增加喷涂涂层在金属表面的附着力，进而提高金属的耐蚀性，增加使用寿命。目前多采用磷化技术对金属工件表面进行化学处理，使其表面生成具有一定厚度的磷酸盐转化膜，即磷化膜。磷化剂包含多种品类，常用的有锌系磷化剂，目前国内外关于锌系磷化剂的研究多偏重如何降低温度、减少沉渣量、加快磷化速度等方面，而关于如何提高磷化剂本身的稳定性以及磷化膜的质量等方面的研究较少。根据现有的研究，磷化剂中为了促进磷化反应，通常会选择加入亚硝酸盐、氯酸盐或过氧化物等促进剂，一方面，这些促进剂本身是有毒有害物质，少量残留不仅影响金属表面的性质，而且危害人体健康，另一方面，这些促进剂在体系中的相容性和稳定性较差，影响磷化剂的稳定性，生成的磷化膜易出现粗厚、泛黄、耐蚀性差等现象。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术一方面提供了一种常温锌系无渣磷化剂，按照重量份，所述磷化剂的组分包括：氧化锌15～25份、硝酸45～65份、磷酸15～30份、含氟化合物0.1～0.4份、促进剂0.1～1.5份、络合剂5～10份、表面活性剂0.1～0.5份、助剂0.05～0.12份、水70～120份。作为本专利技术一种优选的技术方案，按照重量份，所述磷化剂的组分包括：氧化锌18～22份、硝酸50～60份、磷酸20～25份、含氟化合物0.2～0.3份、促进剂0.7～0.9份、络合剂7～8份、表面活性剂0.2～0.4份、助剂0.08～0.1份、水80～110份。作为本专利技术一种优选的技术方案，按照重量份，所述磷化剂的组分包括：氧化锌20份、硝酸55份、磷酸23份、含氟化合物0.25份、促进剂0.8份、络合剂7.5份、表面活性剂0.3份、助剂0.09份、水100份。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述含氟化合物选自氢氟酸、氟化钠、氟硅酸、氟硼酸、氟硼酸钠中的至少一种。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述促进剂选自含镍化合物、含铜化合物、亚硝酸盐中的至少一种。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述络合剂选自柠檬酸、柠檬酸钠、酒石酸、植酸、乙二胺四乙酸中的至少一种。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述表面活性剂为非离子表面活性剂与两性表面活性剂的复配。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述非离子表面活性剂的HLB值为7～8；所述两性表面活性剂选自月桂酰胺丙基氧化胺、椰油酰胺丙基氧化胺、十八酰胺丙基氧化胺、十八烷基二羟乙基氧化胺、十四烷基二羟乙基氧化胺中的至少一种。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述助剂为马来酸丙烯酸共聚物。本专利技术的另一方面提供了上述常温锌系无渣磷化剂的生产方法，包括以下步骤：按照重量份，首先用部分水将氧化锌调成糊状，再加入硝酸、磷酸，搅拌溶解，待温度降至40～55℃时，向其中依次加入含氟化合物、促进剂、络合剂、表面活性剂、助剂，每加入一种原料搅拌使其溶解，最后将剩余水全部加入，继续搅拌，即得到所述磷化剂。有益效果：本专利技术提供的常温锌系无渣磷化剂可在常温下处理，在使用过程中不会生成磷化渣沉淀，减少了对环境的影响；此外，该磷化剂不使用亚硝酸盐、氯酸盐、含镍化合物，降低了对环境的污染；该磷化剂较为稳定，长时间存放也不易发生分层、浑浊现象，且生成的磷化膜致密、均匀，具有较好的耐蚀性。具体实施方式参选以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本专利技术的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。此外，本专利技术要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。为解决上述技术问题，本专利技术一方面提供了一种常温锌系无渣磷化剂，按照重量份，所述磷化剂的组分包括：氧化锌15～25份、硝酸45～65份、磷酸15～30份、含氟化合物0.1～0.4份、促进剂0.1～1.5份、络合剂5～10份、表面活性剂0.1～0.5份、助剂0.05～0.12份、水70～120份。在一种优选的实施方式中，按照重量份，所述磷化剂的组分包括：氧化锌18～22份、硝酸50～60份、磷酸20～25份、含氟化合物0.2～0.3份、促进剂0.7～0.9份、络合剂7～8份、表面活性剂0.2～0.4份、助剂0.08～0.1份、水80～110份。在一种更优选的实施方式中，按照重量份，所述磷化剂的组分包括：氧化锌20份、硝酸55份、磷酸23份、含氟化合物0.25份、促进剂0.8份、络合剂7.5份、表面活性剂0.3份、助剂0.09份、水100份。含氟化合物本专利技术中，所述含氟化合物选自氢氟酸、氟化钠、氟硅酸、氟硼酸、氟硼酸钠中的至少一种。其中氟化钠虽然可有效缓冲磷化剂的酸度，提高磷化的速度，但是易干扰体系中其他金属离子络合物的稳定性，易使其解络合而在金属表面再沉淀，影响磷化膜的均匀性，而氟硼酸钠对金属Al3+有较好的掩蔽作用，且不会干扰体系中铁等金属离子络合物的稳定性，综合考虑，本专利技术中所述氟化合物为氟硼酸钠。促进剂本专利技术中所述促进剂选自含镍化合物、含铜化合物、亚硝酸盐中的至少一种。其中，含镍化合物选自硝酸镍、硫酸镍、氯化镍、碳酸镍中的至少一种，含铜化合物选自碳酸铜、硫酸铜、硝酸铜中的至少一种，亚硝酸盐选自亚硝酸钠、亚硝酸钾中的至少一种。Ni2+是最有效最常用的磷化促进剂，能加速磷化、细化结晶，提高磷化膜的抗腐蚀能力，但是镍离子是重金属离子，对环境危害较大、且成本高，因此，本专利技术中所述促进剂为硝酸铜，申请人发现本专利技术中硝酸铜与氟硼酸钠协同作用同样可加快磷化速度，且制得的磷化膜结晶细腻，耐蚀性好。络合剂本专利技术中，所述络合剂选自柠檬酸、柠檬酸钠、酒石酸、植酸、乙二胺四乙酸中的至少一种。从降低磷化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.常温锌系无渣磷化剂，其特征在于，按照重量份，所述磷化剂的组分包括：氧化锌15～25份、硝酸45～65份、磷酸15～30份、含氟化合物0.1～0.4份、促进剂0.1～1.5份、络合剂5～10份、表面活性剂0.1～0.5份、助剂0.05～0.12份、水70～120份。/n

【技术特征摘要】
1.常温锌系无渣磷化剂，其特征在于，按照重量份，所述磷化剂的组分包括：氧化锌15～25份、硝酸45～65份、磷酸15～30份、含氟化合物0.1～0.4份、促进剂0.1～1.5份、络合剂5～10份、表面活性剂0.1～0.5份、助剂0.05～0.12份、水70～120份。


2.根据权利要求1所述的常温锌系无渣磷化剂，其特征在于，按照重量份，所述磷化剂的组分包括：氧化锌18～22份、硝酸50～60份、磷酸20～25份、含氟化合物0.2～0.3份、促进剂0.7～0.9份、络合剂7～8份、表面活性剂0.2～0.4份、助剂0.08～0.1份、水80～110份。


3.根据权利要求2所述的常温锌系无渣磷化剂，其特征在于，按照重量份，所述磷化剂的组分包括：氧化锌20份、硝酸55份、磷酸23份、含氟化合物0.25份、促进剂0.8份、络合剂7.5份、表面活性剂0.3份、助剂0.09份、水100份。


4.根据权利要求1～3任一项所述的常温锌系无渣磷化剂，其特征在于，所述含氟化合物选自氢氟酸、氟化钠、氟硅酸、氟硼酸、氟硼酸钠中的至少一种。


5.根据权利要求1～3任一项所述的常温锌系无渣磷化剂，其特征在于，所述促进剂选...

【专利技术属性】
技术研发人员：李啸春，李春山，校新克，彭志坤，李春超，
申请(专利权)人：宁波际超新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33