HC型金属表面综合处理液的研制

《HC型金属表面综合处理液的研制》由会员分享，可在线阅读，更多相关《HC型金属表面综合处理液的研制（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、HC型 金 属 表 面 综 合 处 理 液 的 研 制熊 金 平 (北 京 化 工 大 学 应 用 化 学 系 ,100029)马 辉 (大 庆 石 油 学 校 化 工 科 ,163000)摘 要 研 制 了 一 种 室 温 金 属 表 面 综 合 处 理 液 。 它 是 由 无 机 锌 、 铁 盐 、 无 机 或 有 机 成 膜 剂 、 加 速 剂 、 活 化 剂 、 螯 合剂 等 所 组 成 ,具 有 除 油 、 除 锈 、 磷 化 等 多 种 功 效 ;能 在 室 温 下 操 作 ,处 理 后 的 工 件 表 面 可 漂 洗 ;适 用 于 不 同 锈 蚀 、 油 污 垢程 度 的 钢 铁

2、 表 面 涂 装 前 的 预 处 理 。关 键 词 室 温 除 油 除 锈 磷 化DEVELOPMENT OF HC TYPE METAL SURFACE TREATMENT SOL UTIONXiong Jinping , Ma HuiAbstract An ambient temperature metal surface treatment solution has been developed ,which consists of zinc and iron2containing compounds ,inorganic and organic film formers ,accele

3、rator ,activator and chelator ,and has the functions of degreas2ing ,rust2removing and phosphating ,effective at ambient temperature1The treated surface could be rinsed1It can be used forpretreatment of steel surfaces with various degree of rust and grease1Key Words ambient temperature , degreasing

4、, rust2removing , phosphating1 前 言自 60 年 代 以 来 ,钢 铁 零 件 涂 装 前 的 预 处 理 一 般沿 用 除 油 - 除 锈 - 磷 化 - 钝 化 的 分 阶 段 工 艺 1 。 为了 克 服 这 种 工 艺 存 在 工 序 多 、 能 耗 大 、 投 资 高 、 维 护 管理 烦 杂 等 缺 点 ,进 入 70 年 代 以 来 ,特 别 是 70 年 代 中后 期 ,开 发 了 工 序 少 、 能 耗 低 、 投 资 省 、 工 艺 简 单 的 新型 综 合 处 理 液 及 工 艺 ,并 有 一 些 专 利 文 献 见 诸 于 报道 2 5

5、。 在 所 报 道 的 综 合 处 理 液 配 比 组 成 中 ,均 以 锌盐 作 为 主 盐 。 到 了 80 年 代 ,与 发 展 薄 膜 细 晶 磷 化 工艺 相 适 应 ,开 发 了 以 铁 盐 为 主 盐 的 综 合 处 理 工 艺 6 。进 入 90 年 代 以 来 ,研 究 的 重 点 转 移 到 能 在 室 温 下 操作 、 适 用 于 各 种 锈 蚀 污 染 程 度 的 钢 铁 表 面 综 合 处 理 技术 的 开 发 上 ,并 要 求 处 理 后 的 钢 铁 表 面 能 用 水 漂 洗 ,以 保 证 涂 装 的 质 量 。为 此 ,作 者 在 这 方 面 进 行 初 步 探

6、 索 性 的 研 究 工作 ,并 成 功 地 开 发 出 一 种 能 在 室 温 下 操 作 的 钢 铁 表 面综 合 处 理 液 。 该 综 合 处 理 液 是 把 具 有 除 油 、 除 锈 、 磷化 等 作 用 的 物 质 合 理 地 混 合 在 一 起 ,使 其 成 为 同 时 具有 上 述 功 能 的 处 理 液 ,且 能 满 足 漂 洗 要 求 。2 综 合 处 理 液 配 方 与 工 艺 条 件211 综 合 处 理 液 配 方 组 成ZnO 10 15 g/ LFe ( H2 PO4) 2 15 20 g/ LH3 PO4 80 100 ml/ LHCl 15 25 ml/ L

7、复 合 除 油 剂 25 35 g/ L复 合 促 进 剂 15 20 g/ L212 工 艺 流 程工 件 综 合 处 理 液 处 理 (室 温 ,10 20 min) 水洗 碱 中 和 (1 % Na2CO3 ,30 40 ,1 min) 水 洗 干 燥213 工 艺 说 明本 处 理 液 可 在 室 温 下 除 去 钢 铁 表 面 油 、 锈 的 同时 ,能 在 基 体 表 面 形 成 磷 化 薄 膜 。 处 理 时 间 视 工 件 表面 状 态 而 定 。 若 按 上 述 工 艺 流 程 反 复 多 次 处 理 工 件 ,可 得 到 最 佳 处 理 效 果 。3 试 验 部 分311

8、槽 液 成 分从 综 合 处 理 液 的 要 求 和 工 作 原 理 出 发 ,采 用 正 交试 验 来 设 计 槽 液 的 组 成 及 最 佳 含 量 。 用 硫 酸 铜 点 滴试 验 评 价 磷 化 膜 的 性 能 ,并 以 此 为 依 据 来 考 察 槽 液 组成 与 含 量 的 合 理 性 。312 磷 化 膜 的 制 备为 了 使 试 验 结 果 具 有 较 好 的 重 现 性 、 准 确 度 和 类比 性 ,磷 化 膜 的 制 备 均 在 室 温 下 按 下 述 步 骤 进 行 :12涂 料 工 业 1998 年 第 12 期 涂 装 技 术 及 其 应 用 装 挂 零 件 放 入

9、 HC 型 综 合 处 理 液 中 浸 渍 315 min 水 洗 Na2CO3 热 水 洗 2 4 min 自 然 干 燥 备 用 。313 磷 化 膜 膜 重 及 厚 度磷 化 膜 膜 重 用 称 重 法 测 定 并 换 算 成 膜 层 厚 度 。涂 装 前 底 层 磷 化 膜 要 求 膜 重 为 111 415 g/ cm3 。314 磷 化 膜 的 性 能31411 硫 酸 铜 点 滴 试 验制 备 好 的 备 用 磷 化 膜 试 样 于 干 燥 器 中 存 放 24 h后 ,进 行 硫 酸 铜 点 滴 试 验 ,以 评 价 磷 化 膜 的 耐 腐 蚀 性能 。31412 3 %盐 水

10、 浸 泡 试 验按 照 GB 6807 86 技 术 条 件 中 的 规 定 ,对 磷 化 膜进 行 3 %盐 水 浸 渍 试 验 。31413 湿 热 试 验在 相 对 湿 度 95 %、 温 度 40 2 的 湿 热 条 件 下考 察 磷 化 膜 抗 湿 热 能 力 。315 磷 化 膜 与 涂 层 配 套 性31511 耐 蚀 性 能按 照 GB 2423 81 进 行 磷 化 膜 表 面 涂 层 的 划 痕盐 雾 、 模 拟 工 业 大 气 和 湿 热 试 验 ,以 考 察 磷 化 膜 对 涂层 耐 蚀 性 能 的 作 用 。31512 机 械 物 理 性 能按 照 GB 1731 7

11、9、 GB 1720 79、 GB 1732 79 ,测 定 磷 化 膜 表 面 涂 层 的 附 着 力 、 耐 冲 击 性 和 柔 韧 性 ,以 考 察 磷 化 膜 对 涂 层 机 械 物 理 性 能 的 影 响 。通 过 31511 和 31512 的 试 验 ,来 研 究 磷 化 膜 与 涂层 的 配 套 性 。4 结 果 与 讨 论411 槽 液 成 分41111 除 油 脱 脂 剂为 了 使 油 污 能 迅 速 地 从 金 属 表 面 除 去 ,一 般 要 选用 表 面 活 性 剂 。 大 量 实 验 结 果 表 明 :在 酸 性 条 件 下 添加 非 离 子 型 聚 氧 乙 烯 烷

12、 基 酚 醚 和 阴 离 子 型 复 合 烷 基苯 磺 酸 盐 ,能 迅 速 地 除 去 金 属 表 面 的 油 污 垢 。 但 是 ,对 一 些 特 殊 油 污 垢 ,即 使 在 无 机 助 剂 的 辅 助 作 用 下 ,用 表 面 活 性 剂 也 很 难 将 这 种 特 殊 污 垢 清 除 干 净 。 若在 室 温 下 操 作 ,则 更 加 增 强 了 清 洗 难 度 。 此 时 可 考 虑添 加 有 机 溶 剂 进 行 除 污 垢 的 技 术 与 工 艺 。 图 1 是 表面 活 性 剂 、 无 机 助 剂 浓 度 一 定 时 ,有 机 溶 剂 与 处 理 液清 洗 效 果 的 关 系

13、。 清 洗 效 果 以 百 分 比 计 算 ,清 洗 干 净时 的 清 洗 效 果 为 100 %。 从 图 1 可 知 :只 有 当 有 机 溶剂 的 用 量 达 210 %时 ,其 清 洗 效 果 最 好 。 这 是 因 为 有机 溶 剂 用 量 太 少 时 ,不 足 以 除 去 油 污 ;用 量 太 高 时 ,反而 有 降 低 表 面 活 性 剂 的 清 洗 效 果 的 倾 向 ,且 使 处 理 液的 成 本 增 加 。图 1 有 机 溶 剂 的 含 量 与 处 理 液 清 洗 效 果 的 关 系41112 除 锈 剂为 了 在 室 温 下 ,在 较 短 时 间 内 将 钢 铁 表 面

14、的 锈 层除 去 的 同 时 ,又 在 钢 铁 基 体 表 面 上 形 成 磷 化 膜 ,一 般须 使 用 无 机 酸 与 有 机 酸 复 合 的 混 合 酸 ,这 是 因 为 采 用单 一 磷 酸 作 除 锈 剂 满 足 不 了 上 述 要 求 。 磷 酸 与 盐 酸的 用 量 比 对 综 合 处 理 液 除 锈 磷 化 效 果 的 影 响 见 表 1。表 1 磷 酸 / 盐 酸 用 量 比 与 除 锈 及 磷 化 效 果 的 关 系VH3PO4/ VHCl 综 合 处 理 液 的 除 锈 及 磷 化 能 力 415 除 锈 速 度 慢 ,磷 化 效 果 较 好315 415 除 锈 速 度

15、 适 宜 ,磷 化 效 果 好10 60 ,磷 化 膜 质 量 好 ,且 促 进 剂 可 使 膜 孔 隙钝 化50 50柔 韧 性 / mm GB 1731 79 1 15 结 语(1) HC 型 综 合 处 理 液 在 室 温 下 具 有 良 好 的 除油 、 除 锈 、 磷 化 等 处 理 功 能 。(2) 经 HC 型 综 合 处 理 液 处 理 过 的 钢 铁 表 面 可 形成 一 层 均 匀 、 致 密 的 银 灰 色 膜 ;膜 重 210 215 g/ m2 ,膜 层 厚 度 2 215 m。(3)磷 化 膜 与 涂 层 具 有 良 好 的 配 套 性 ,符 合 涂 装要 求 。(

16、4)磷 化 膜 本 身 具 有 一 定 的 耐 蚀 性 ,同 时 又 能 增强 涂 层 的 机 械 物 理 性 能 和 耐 蚀 性 能 。(5) HC 型 综 合 处 理 液 及 工 艺 具 有 操 作 简 便 、 投 资省 、 能 耗 低 等 优 点 ,适 用 于 钢 铁 表 面 的 涂 装 前 处 理 。参 考 文 献1 李 信 洲 1 四 合 一 磷 化 工 艺 介 绍 1 材 料 保 护 ,1985 ,17 (1) :332 吴 延 禄 1 新 型 “ 四 合 一 ” 钢 铁 表 面 处 理 剂 1 材 料 保 护 ,1988 ,20 (2) :503 张 甫 民 1“ 四 合 一 ” 漂 洗 钝 化 液 及 其 应 用 1 表 面 技 术 ,198