锌钙系列快速磷化液

1996年(1O卷)第 5期 化 工 时 刊 摘要 本文研制的锌钙系列磷化液具有液体无毒，操作简便，磷化快速'年口均匀特点 此磷化 液所 需原料价格便宜 、易得 ，已经 过多 家工厂使用 ，效果 良好 。 关键词 丛系列} 磷，癣 磷化处理就是在钢铁零件表面制备一层难溶于水 的磷酸盐薄膜。磷化膜不但能与钢铁零体表面牢固结 台 ，且呈多孔性 ，用作油漆打底时，又可使油漆与钢铁 表面结台更为牢固。我国钢铁零件涂漆前必须进 行磷化处理 ，并 制定 了相应 的国家 。近年来 ，我 国 机械、汽车 、航空、造船、家电等工业普遍采用了磷化技 术，并研制 了“四台一”、“二台一”等磷化新工艺以及高 温、中温操作用的多种磷化液。规模处理用磷化液常 遇原料不易得的问题 ；所用磷化液太多含有亚硝酸盐、 钼酸盐等有毒致癌物质，对操作工人的身体健康极为 不利；加之中小企业缺乏加热、烘烤等设备，从一定程 度上影响了磷化处理的质量 。我们研制了供规模处理 用的无毒、中温操作和中小企业适用的无毒、常温操作 用的锌钙系列快速磷化液。主要特点为： (1)液体无毒 ，不影响操作人员身体健康，更换的 槽 液易处理 ，中和 后可直接排放 ，不污染环境 ； (2)操作简单 ，中温 的用热水烫干，常温的 自然风 干，免去磷化后的漂洗与烘干工序，减少液槽设备与厂 方投资； (3)磷化快速 、均匀； (4)产 品为 浓缩 液 ，便 于商 品化 ，直 接稀释 可得 磷 化工作液。浓度不够或磷化不好时可向工作液直接添 加浓缩 液。 一 、 工艺配方及产品指标 1．中沮磷化液工艺配方 磷 酸 (85％)260～ 300 g／L；氧 化 锌 (98％) 6o～100 g／L；硝酸钙 (50％溶液)550～600 g／L；柠 攘酸(或酒石酸)5 g／L；平平加(O或 OP)1 g／L；苯 甲酸 0．5 g／L；复台促进剂(硝酸镍、氯酸盐、双氧水、 硝酸铜等选取两种复台而成)3 g／L；自来水余量。 所有原料均为一级工业品 2中丑磷化液质■指标 外观 淡绿 色 透 明液体 ；密 度 1．40 g，cm ；游离 酸度 50±5点 ’；总酸度 500±50点；工作液配制 1 kg 浓缩液加 8～9 kg水。 磷化温度 50℃ 3．常沮磷化液工艺配方 磷酸(85％)1400 g／L；氧化锌 (98％)30～80 g／L；柠攘 酸 (或酒 石酸)10 g／L；六 次 甲基 四胺 2 g／L；平平加(O或 OP)1 g／L；苯甲酸 1 g／L；多聚 磷酸钠 1 g／L；自来水余量。 所有原料为一级工业品 4．常沮磷化液质■指标 外观 无色透 明液体 ；密度 1．60～1 65 cn，； 游离酸度 11o0点；总酸度 2000～24o0点。 工作液配制 (1)授渍用 1 g／L浓缩液加 8～ 10 g／L水；(2)涂刷用 1 g／L浓缩液加 6 g／L水。 磷化温度 常温(5℃以上) 5．磷化麒主要性麓 外观 符合 GB 11376标准；磷化膜厚度 1～3um (按 GB9792标准测定 ，重量 2--4 g，cm )；机械性能 附着力、耐冲击及柔韧性优 良；耐蚀性 (1)室内防锈 能力 湿度<60％时保持半年不生锈 ；(2)按 GB 6807 · 10毫升 碑化 液 ，用 0．1 raol／L NaOH 中和 滴 定 时 ．所 消 耗 的 毫升数 。 29 维普资讯 http://www.cqvip.com 化 工 时 刊 ¨● h■H ～¨’● }化工纵横 { ⋯ 1996年 (1O卷 )第 5期 标准，3％NaCI溶液浸渍 36小时以上，不见锈蚀。 (4)补充自来水至所需体积。 二 、各成分的’主要作 用 1．磷酸 维持一定的酸度 ，一方面起除锈作用 ，另 一方 面与 氧化锌反应生成磷酸二氢锌 。它是形成磷化 膜的主要 成份⋯ 。 2．氧化锌 调节酸度 ，与磷酸反应生成磷酸二氢锌 ，使磷化膜 结晶均匀 、耐蚀 性高 。Zn ‘含量 太 低时 ，磷 化膜 不 完 整 ，而且 膜疏 松发暗 ，耐 蚀性差 。Zn2 含量 太高 时 ，磷 化膜结晶粗大 ，而且 易挂 白灰 。Zn2 可加 快磷化 速 度 ，使磷化操作条件增宽。 3．NO 磷化过程的催化剂 ．加快磷化速度 ，使磷化膜致密 均匀。提高硝酸盐的含量，可以降低磷化处理的温度。 4．Ca 可以使磷化膜结晶均匀，提高磷化膜的结合力、耐 蚀性 和硬 度。 5．柠檬酸 有机配位体可减少磷化过程中沉渣的形成 ，使磷 化膜晶粒细化、膜重(膜厚)降低_3】。 6．平 平加 表面活性剂起膜脱脂作用，也可增强磷化液对锈 层的渗透作用 ，加速 除钙过程 7．苯 甲酸 表面调整剂，使钢铁表面均匀磷化 8．复 合促 进剂 低温磷化促进剂中的重金属离子在磷化时率先形 成细小的磷盐晶桉 ，增大了钢铁表面微电池的阴极面 积 ，加速磷化膜的形成 ，改善膜的防蚀性能。 三 、配 制方 法 1．中温磷化液的配制 (1)将计量的固体物料加计量的水溶解备用，平平 加用热水溶解。 (2)在不断搅拌下将 已计量并调成悬浊液的氧化 锌慢慢加入计量的磷酸中，充分搅拌至全部反应完毕， 溶液澄清透 明。 (3)依次加入计量的硝酸钙溶液，柠檬酸溶液、苯 甲酸 、复 合促进 剂和平平 加溶液 ，搅匀 。 2．常沮磷化液的配制 (11在搅拌下，棒毫l甘量并调成悬浊液的氧化锌， 慢慢 加入 计量 的磷 酸 中 ，充分 搅 拌至 全部 反应溶 液呈 透 明。 (2)依次加入计量的柠檬 酸、六次 甲基四胺、苯 甲 酸、多聚磷酸钾 、苯 甲酸和 平平 加 ，充分 搅 拌后 补充 自 来水至所需体积。 四 、磷 化 液 的使 用方 法 1．中温磷化的方法 1千克浓 缩液与 8～9 kg自来水混 合 ，搅拌均 匀后 加热至 50℃即得磷化工作液。放人除油除锈 的钢铁 工件，浸渍 4～5分钟后取出，用热水烫干，制得灰黑色 的磷化膜 。 2．中沮磷化注意事项 (1)升温装置最好用继 电器控 制 ，温 度切不 可升得 太高，否则硝酸盐分解会影响磷化速度和磷化膜质量。 (2)发现磷化不 上或磷 化膜太薄时 ，直接 用本浓 缩 液作为添加液．宜少量多次补充，以保持工作液质量的 稳定性 。 0)定期处理沉渣及表面污物 。 (4)不应带人 SO4 、大量 Cl一和 Ca2 等杂质，以 免破 坏膜 的完 整性及耐蚀性 。 3．常沮磷化方法 1千克浓缩液与 8～10 自来 水混 合 ，搅拌 均匀 即得磷化工作液。放人除油除锈的钢铁工件 ．浸渍 4 ～ 5分钟后取出 ，在阳光下晒干或 自然晾干 ，制得灰色 的磷 化膜 。 (2)1 kg浓缩液与 6 kg自来水混合搅匀后，直接 涂刷在除油 除锈后 钢铁工 件 表面 ，自然干 燥后 即得 灰 色磷化膜 。 4．宣沮磷化注意事项 (1)发现磷化不上或表面不正常．表示磷化液浓度 需 要调整 ．可直接少量多 次添加 浓缩 液。 (2)浸渍法和涂刷法可以相互补充，复杂工件的角 落等若磷化有欠缺 ，可以再涂刷。 (3)处 理好的钢铁件不必用 清水 漂洗 。 (4)磷化液不应带人 SO 、Cr和 Ca2 等杂质， 以免破坏膜的完整性及耐蚀性。 (下转 22面) 维普资讯 http://www.cqvip.com