Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
РАСТВОР ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО ОБЕЗЖИРИВАНИЯ И ФОСФАТИРОВАНИЯ
РАСТВОР ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО ОБЕЗЖИРИВАНИЯ И ФОСФАТИРОВАНИЯ

РАСТВОР ДЛЯ ОДНОВРЕМЕННОГО ОБЕЗЖИРИВАНИЯ И ФОСФАТИРОВАНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к химическим методам обработки металлов, в частности к водным растворам обезжиривания и фосфатирования, и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства при проведении окрасочных работ. Раствор для одновременного обезжиривания и фосфатирования металлических поверхностей, содержащий нитрат-ионы, воду и фосфатсодержащий компонент дополнительно содержит оксиэтилированные моноалкилфенолы на основе тримеров пропилена, выбранных из группы Неонол АФ 9/10, Неонол АФ 9-12, марки А, а в качестве фосфатсодержащего компонента он содержит смесь экстракционной фосфорной кислоты и жидких комплексных удобрений в соотношении 1:2 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
смесь экстракционной фосфорной кислоты и жидких комплексных удобрений в соотношении 1:2 ( в пересчете на P2O5) - 0,49-1,2
нитрат ионы - 0,02-0,08
оксиэтилированные моноалкилфенолы на основе тримеров пропилена, выбранных из группы Неонол АФ 9-10, Неонол АФ 9-12, марки А - 0,004-0,015
вода - остальное.
Экстракционная фосфорная кислота имеет следующий состав, мас.%:
фосфат-ионы (в пересчете на P2O5) - 50-54
сульфатная сера (в перерасчете на SO3) - 0,8-4,2
ионы кальция (в перерасчете на CaO) - 0,2-0,4
ионы железа ( в перерасчете на Fe2O3) - 0,03-1,3
ионы алюминия (в перерасчете на Al2O3) - 0,3-1,3
ионы магния (в перерасчете на MgO) - 0,08-0,1
ионы фтора - 0,5-2,0
силикат ионы (в перерасчете на Si O2) - 0,1-0,4
вода - остальное.
1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2090651
Класс(ы) патента: C23C22/08
Номер заявки: 95120458/02
Дата подачи заявки: 05.12.1995
Дата публикации: 20.09.1997
Заявитель(и): Акционерное общество закрытого типа "ФК"
Автор(ы): Кашина Л.Л.; Чумаевский В.А.; Краснова Т.М.
Патентообладатель(и): Акционерное общество закрытого типа "ФК"
Описание изобретения: Изобретение относится к химическим методам обработки металлов, в частности к водным растворам обезжиривания и фосфатирования, и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства при проведении окрасочных работ.
Известен раствор для одновременного обезжиривания и фосфатирования металлических поверхностей [1] содержащий, мас.
монофосфат натрия 13
поверхностно-активные вещества производные окиси этилена-мергитоль 0,65
этилтриэтиленгликоль или гексиленгликоль 4,5
мягкая вода (жесткость 0o) 81,85
Недостатком данного раствора являются низкие физико-механические свойства комплексных покрытий.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является раствор для одновременного обезжиривания и фосфатирования [2] содержащий, мас.
оксиэтилендифосфоновая кислота 0,5-20,0
нитрат натрия 0,5-40,0
смачиватель 0,5-8,0
вода остальное.
Недостатком данного раствора является низкая морозоустойчивость, а также невозможность обработки алюминиевых поверхностей.
Задачей данного изобретения является создание морозоустойчивого раствора для формирования покрытия с высокими физико-механическими показателями на стальной и алюминиевой поверхности.
Поставленная задача достигается тем, что раствор для одновременного обезжиривания и фосфатирования металлических поверхностей, содержащий нитрат-ионы, воду и фосфатсодержащий компонент, дополнительно содержит оксиэтилированные моноалкилфенолы на основе тримеров пропилена, выбранных из групп Неонол АФ 9-10, Неонол АФ 9-12, марки А, а в качестве фосфатсодержащего компонента он содержит смесь экстракционной фосфорной кислоты и жидких комплексных удобрений в соотношении 1:2, при следующем соотношении компонентов, мас%
смесь экстракционной фосфорной кислоты и жидких комплексных удобрений в соотношении 1:2 (в перерасчете на P2O5 0,49-1,2
нитрат-ионы (NO-3) 0,02-0,08
оксиэтилированные моноалкилфенолы на основе тримеров пропилена, выбранных из группы Неонол АФ 9-10, Неонол АФ 9-12, марки А 0,004-0,015
вода остальное.
Экстракционная фосфорная кислота имеет следующий состав: мас.
фосфат-ионы ( в пересчете на P2O5 50-54
cульфатная сера ( в пересчете на SO3) 0,8-4,2
ионы кальция (в пересчете на CaO) 0,2-0,4
ионы железа (в пересчете на Fe2O3 0,3-1,3
ионы алюминия (в пересчете на Al2O3) 0,3-1,3
ионы магния (в пересчете на MgO) 0,008/0,1
ионы фтора 0,5-2,0
силикат-ионы (в пересчете на SiO2) 0,1-0,4
вода остальное.
Жидкие комплексные удобрения представляют собой раствор фосфатов и полифосфатов аммония. Жидкие комплексные удобрения используются марки 10-34 со следующим составом компонентов: полиформы P2O5,
орто 8,7
пиро 12,3
триполи 8,0
тетраполи 5,4
содержание азота 10,0%
ионы железа ( в пересчете на Fe2O3) 0,34-0,35%
ионы алюминия (в пересчете на Al2O3) 0,5-0,55%
Введение в раствор фосфатсодержащего компонента в виде смеси экстракционной фосфорной кислоты и жидких комплексных удобрений позволяет одновременно обрабатывать стальные и алюминиевые поверхности и получать комплексные лакокрасочные покрытия с высокими физико-механическими свойствами.
Оксиэтилированные алкилфенолы на основе тримеров пропилена представляют собой техническую смесь полигликолевых эфиров моноалкилфенолов следующего состава: R C6H4O(C2H4O)n H, где
R разветвленный алкильный радикал;
n количество молей окиси этилена, приходящиеся на 1 моль алкилфенолов (степень оксиэтилирования).
Для Неонола АФ 9-10 и Неонола АФ 9-12 марки А степень оксиэтилирования в среднем составляет 10 и 12 соответственно.
Введение в раствор оксиэтилированных моноалкилфенолов на основе тримеров пропилена позволяет повысить морозоустойчивость состава, обеспечивает равномерное распределение раствора на обрабатываемых стальных и алюминиевых поверхностях.
Способ приготовления раствора.
Фосфатирующий раствор готовят из концентрированных растворов (фосфатирующих концентратов), которые получают, например, смешением водного раствора экстракционной фосфорной кислоты с жидкими комплексными удобрениями и азотной кислотой с последующим растворением поверхностно -активных веществ. Компоненты смешивают в различных соотношениях, позволяющих корректировать раствор при выработке до величины pH 3,5-4,5.
Из приготовленных фосфатирующих концентратов готовят рабочие растворы.
Следующие примеры поясняют суть изобретения.
Все испытания проводят на образцах холоднокатаной стали 08КП (ГОСТ 16528-70) размером 70 x 150 мм, толщиной 0,8-0,9 мм и алюминия марки А-О. Подготовку поверхности образцов с применением фосфатирующих растворов и раствора прототипа для всех примеров проводят по схеме:
1. Одновременное обезжиривание и фосфатирование на лабораторной установке подготовленными растворами:
температура раствора 60oC
время 3 мин
давление 0,8-1,2 атм
2. Промывка водопроводной проточной водой
температура 20±2oC
время 1 мин
3. Пассивация в хромовокислом растворе окунанием:
концентрация CrO3 0,25 г/дм3
pH раствора 4,5
температура 40oC
время 2 мин
4. Сушка
температура 100 oC
время 2 мин
Перед проведением испытаний фосфатированные образцы грунтуют методом анодного электроосаждения грунтовкой ВК-0207 ТУ 6-10-1654-83. Для испытаний отбирают пластинки с толщиной слоя грунтовки 24 мкм.
Физико-механические свойства растворов и покрытий определяют следующим образом:
морозоустойчивость состав по количеству циклов замерзание-оттаивание без нарушения гомогенности раствора;
эластичность по ОСТ 6-10-411-77;
массу фосфатного слоя и массу стравленного металла гравиметрическим методом по ГОСТ 9.402-80;
адгезию методом решетчатых надрезов по ГОСТ 15140-78;
прочность при ударе по ГОСТ 4763-75.
В табл. 1 приведены составы и свойства растворов предлагаемых и по прототипу.
В табл. 2 приведены физико-механические свойства покрытий, полученных в предлагаемых растворах и по прототипу.
Пример 19 характеризует свойства раствора прототипа и покрытий, полученных в нем.
Пример 20 характеризует свойства предлагаемого раствора и покрытий при наличии фосфатсодержащего компонента в виде экстракционной фосфорной кислоты.
Пример 21 характеризует свойство предлагаемого раствора и покрытий при введении фосфатсодержащего компонента в виде ортофосфорной кислоты и жидких комплексных удобрений в соотношении 1:2 с дополнительным введением фторид-иона для совмещенной обработки стальной и алюминевой поверхности.
Раствор прототипа имеет следующий состав, мас.
оксиэтилендифосфоновая кислота 10
нитрат натрия 20
смачиватель 4
вода остальное.
При анализе полученных экспериментальных данных видно, что при содержании P2O5, NO-3 оксиэтилированных моноалкилфенолов на основе тримеров пропилена выше и ниже заявленной концентрации ( примеры 4, 8, 9, 13, 14, 18), растворы обладают низкой морозоустойчивостью, комплексные лакокрасочные покрытия имеют низкие физико-механические свойства.
Примерами 19-21 подтверждается, что при обработке металлических поверхностей в составах, отличных от предлагаемого, комплексные лакокрасочные покрытия на алюминевых поверхностях получаются с низкими физико-механическими свойствами, растворы обладают низкой морозоустойчивостью.
При введении ионов фтора в раствор прототипа при замерзании системы наблюдается выпадение осадка.
Таким образом, применение предлагаемого раствора для одновременного обезжиривания и фосфатирования металлических поверхностей обеспечивает следующие технико-экономические преимущества:
получение фосфатных покрытий из одного раствора на стальной и алюминиевой поверхности;
сохранение высоких физико -механических показателей систем покрытия;
исключение из состава раствора дорогостоящего молибдата аммония;
создание морозоустойчивого раствора.
Формула изобретения: 1. Раствор для одновременного обезжиривания и фосфатирования металлических поверхностей, содержащий нитрат-ионы, воду и фосфатсодержащий компонент, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксиэтилированные моноалкилфенолы на основе тримеров пропилена, выбранных из группы Неонол АФ 9-10, Неонол АФ 9-12, марки А, а в качестве фосфатсодержащего компонента - смесь экстракционной фосфорной кислоты и жидких комплексных удобрений в соотношении 1:2 при следующем соотношении компонентов, мас.
Смесь экстракционной фосфорной кислоты и жидких комплексных удобрений в соотношении 1:2 (в пересчете на P2О5) 0,49 1,2
Нитрат-ионы 0,02 0,08
Оксиэтилированные моноалкилфенолы на основе тримеров пропилена, выбранных из группы Неонол АФ 9-10, Неонол АФ 9-12, марки А 0,004 0,015
Вода Остальное
2. Раствор по п.1, отличающийся тем, что он содержит экстракционную фосфорную кислоту следующего состава, мас.
Фосфат-ионы (в пересчете на P2O5) 50 54
Сульфатная сера (в пересчете на SO3) 0,8 4,2
Ионы кальция (в пересчете на СаО) 0,2 0,4
Ионы железа (в пересчете на Fe2О3) 0,3 1,3
Ионы алюминия (в пересчете на Al2O3) 0,3 1,3
Ионы магния (в пересчете на MgO) 0,08 0,1
Ионы фтора 0,5 2,0
Силикат ионы (в пересчете на SiO2) 0,1 0,4
Вода Остальное