一种阴极电泳磷化剂制造技术

本发明专利技术涉及阴极电泳涂装技术领域，公开了一种用于阴极电泳涂装的前处理的阴极电泳磷化剂，包括以下成分：氧化锌、硝酸镍、碳酸锰、碳酸钠、磷酸、氟硅酸、添加剂、以及水。本发明专利技术的目的是提供一种阴极电泳磷化剂，磷的比值高但成分简单，用于阴极电泳涂装的前处理时得到的磷化膜具有优异的附着力和耐蚀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阴极电泳涂装
，尤其涉及一种用于阴极电泳涂装的前处理的阴极电泳磷化剂。
技术介绍
阴极电泳涂装过程中出现的阴极强碱性界面层现象，造成磷化膜部分溶解，导致膜质疏松，严重影响了阴极电泳涂层的附着力和耐蚀性，缩短了涂装产品的使用寿命。电泳涂装过程中要保持适当的电流流动，而磷化膜是一种半导体，磷化膜过厚，电泳时电阻增大，电沉积效率下降，不利于电泳效率的提高；高档涂装产品的高抗蚀年限，要求磷化膜具有优异的附着力和耐蚀性。为解决磷化膜与阴极电泳涂装的配套性问题，国内外普遍的做法是采用低锌磷化 技术，并加入一定量的镍、锰、铜、钙、钴、锡等重金属离子，使磷化膜结晶中含有三种或更多种的重金属阳离子，形成混合结晶形态，改变原来的晶间区，完善磷化膜的特征。此方法可以提高磷化膜“P比”(即Zn2Me(PO4)2组分的含量，Me代表Ni2+、Mn2+、Ca2+、Cu2+、Co2+、Sn2+等重金属离子)，增强磷化膜的耐碱性，优化与阴极电泳涂装的配套性。但是多元磷化液的成分复杂，エ艺參数的控制范围窄，磷化成膜完全所需时间一般大于8min,不适应自动化流水线涂装作业。由于P比值不高(大于85% )，无法满足涂层中性盐雾大于IOOOh以上的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供ー种阴极电泳磷化剂，磷的比值高但成分简单，用于阴极电泳涂装的前处理时得到的磷化膜具有优异的附着力和耐蚀性。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是ー种阴极电泳磷化剂，包括以下成分氧化锌、硝酸镍、碳酸锰、碳酸钠、磷酸、氟硅酸、添加剂、以及水。可选地，按重量份数包括以下组分氧化锌4.0-5.0硝酸镍15.0-17.0碳酸锰3.5-4.0碳酸钠5.0 7.0磷酸36.0 38.0氟硅酸4.0 5.0添加剂2.0 5.0水余量。 优选地，按重量份数包括以下组分氧化锌4.5硝酸镍16.0碳酸锰3.75碳酸钠6.0磷酸37.0氟石圭酸4.5添加剂3.5水余量。可选地，所述添加剂为有机酸。可选地，还包括促进剂。优选地，所述促进剂为亚硝酸盐。可选地，所述亚硝酸盐的浓度为O. 3 O. 5g/L。由上可见，与现有技术相比，应用本专利技术的技术方案，有如下有益效果本专利技术阴极电泳磷化剂包括氧化锌、硝酸镍、碳酸锰、碳酸钠、磷酸、氟硅酸、添加齐U、以及水，磷酸与氧化锌、碳酸锰反应生成磷酸ニ氢锌、磷酸ニ氢锰构成磷化主成膜剂，作为磷酸盐主体存在于磷化液中，是总酸度的来源。在各种成膜离子中，Zn2+、PO,含量影响磷化膜重，磷化膜重与Ζη2+、Ρ043_的含量成正比。磷化液中的Ni2+、Mn2+金属阳离子，能细化結晶、提高磷化膜的抗蚀性；加入氟硅酸络合铁离子，减少磷化沉渣，增强对钢的氧化性，同吋，F—离子能加速磷化晶核的形成。根据钢铁磷化反应的电化学原理，成膜性质及施工方式，本专利技术阴极电泳磷化剂以磷酸ニ氢锌为主要成膜物，添加锰、镍金属阳离子，有机氟硅酸、氢氟酸为络合剂的三元锋系憐化剂。根据钢铁磷化反应的电化学原理及成膜特征，先将金属盐加入酸中溶解，反应完全后加入适量的水以稀释，边搅拌边加入添加剂直至完全溶解，放置熟化后备用。本专利技术的阴极电泳磷化剂的磷化工艺简单，容易控制，膜质量满足要求，无膜层疏松、锈蚀、局和表面严重挂灰等质量缺陷。本阴极电泳磷化剂用于阴极电泳涂装的前处理，优化了磷化剂中重金属阳离子的用量，调整了添加剂的用量和种类，成膜时间缩短到了 2 3min，所得到的磷化膜完整均匀，薄而致密；耐蚀性、耐碱性强；涂层的附着力好，适用于阴极电泳涂装。本阴极电泳磷化剂还包括促进剂，促进磷化效果，以获得均匀致密的磷化膜；采用亚硝酸盐为磷化促进剂，具有成本低、低温氧化作用强、磷化促进效果显著的好处，中低温条件下均可获得均匀致密的磷化膜。其用量至关重要，如果用量不足，磷化速度慢，不能在规定时间内生成连续的磷化膜，磷化膜易发黄；如果用量过多，磷化膜呈蓝黑色，抗蚀性能下降，磷化残渣增多，加剧了磷化药剂的消耗量。最佳使用量为O. 3 O. 5g/L。·具体实施例方式下面将结合具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。实施例本专利技术所述的ー种阴极电泳磷化剂的实施例，包括氧化锌、硝酸镍、碳酸锰、碳酸钠、磷酸、氟硅酸、添加剂、以及水。磷化成膜原理如下Macha (曾华梁，杨家昌《电解和化学转化膜》，轻エ业出版社，1983，P205 206)认为磷化是ー种典型的局部反应，本质上属于电化学反应。(I)在微电池的阳极上铁被磷酸腐蚀溶解Fe — Fe2++2e ；(2)在阴极上氢放电2H++2e - H2 ；(3)由于金属-溶液介面处H+下降，反应向右进行2Men (H2PO4) — Me311 (PO4)2 I +4H3P04。生成的Zn2Fe(PO4)2 · 4H20沉积在阴极区，随着磷化过程的进行，逐渐形成磷化膜，因而成膜速度与反应部位即阴极面积大小有夫，阴极面积越大，成膜速度越快。本实施例阴极电泳磷化剂，磷酸与氧化锌、碳酸锰反应生成磷酸ニ氢锌、磷酸ニ氢锰构成磷化主成膜剂，作为磷酸盐主体存在于磷化液中，是总酸度的来源。在各种成膜离子中，Zn2+、PO广含量影响磷化膜重，磷化膜重与Zn2+、PO广的含量成正比。磷化液中的Ni2+、Mn2+金属阳离子，能细化結晶、提高磷化膜的抗蚀性；加入氟硅酸络合铁离子，減少磷化沉渣，增强对钢的氧化性，同吋，F—离子能加速磷化晶核的形成。根据钢铁磷化反应的电化学原理，成膜性质及施工方式，本专利技术阴极电泳磷化剂以磷酸ニ氢锌为主要成膜物，添加锰、镍金属阳离子，有机氟硅酸、氢氟酸为络合剂的三元锌系磷化剂。根据钢铁磷化反应的电化学原理及成膜特征，先将金属盐加入酸中溶解，反应完全后加入适量的水以稀释，边搅拌边加入添加剂直至完全溶解，放置熟化后备用。本专利技术的阴极电泳磷化剂的磷化工艺简单，容易控制，膜质量满足要求，无膜层疏松、锈蚀、局和表面严重挂灰等质量缺陷。本阴极电泳磷化剂用于阴极电泳涂装的前处理，优化了磷化剂中重金属阳离子的用量，调整了添加剂的用量和种类，成膜时间缩短到了 2 3min，所得到的磷化膜完整均匀，薄而致密；耐蚀性、耐碱性强；涂层的附着力好，适用于阴极电泳涂装。本专利技术实施例使用的试验仪器电热恒温水浴锅、光电分析天平、药物天平、pH计、扫描电镜、X射线衍射仪。选用80mmX40mmX I. 5mm的Q195冷轧钢板作为试验基材,考虑实际条件,将温度控制在42°C，磷化时间控制在3min以内。采用三水平多因素多指标(L27313)的正交优选试验，先按正交表配制成浓缩液，使用时稀释至1000ml。将试验试片依次经过脱脂一水洗一表调一磷化一水洗。采用胶体磷酸钛表调剂进行表调，磷化后进行编号，以进行下一步的检測。磷化工艺參数的确定(I)游离酸度以磷化膜的外观、膜厚、耐蚀性为评价指标来确定游离酸度。试验 发现，当游离酸度低于O. 5时，钢和镀锌钢试片开始发黄，成膜不均匀；当游离酸度大于I. 2时，钢片开始有钝化或发彩现象。(2)总酸度根据游离酸度、磷化液的稳定性和使用寿命来确定总酸度。试验发现当总酸度低于15时，磷化液寿命短、不稳定；当高于25时，磷化液的游离酸度会相应提高，エ艺參数的调整变的困难。(3)促进剂以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种阴极电泳磷化剂，其特征是，包括以下成分氧化锌、硝酸镍、碳酸锰、碳酸钠、磷酸、氟硅酸、添加剤、以及水。2.根据权利要求I所述的ー种阴极电泳磷化剂，其特征是，按重量份数包括以下组分氧化锌4.0 5.0 硝酸镍15.0-17.0碳酸锰3.5 4.0碳酸钠5.0 7.0 磷酸36.0 38.0 氟硅酸4.0-5.0添加剂2.0 5.0水余量。3.根据权利要求I所述的ー种阴极电泳磷化剂，其特征是，按重量份数包括以下组分 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾凡强，
申请(专利权)人：重庆市荣时金属表面处理剂有限公司，
类型：发明
国别省市：