[發明專利]雜多酸體系磷化技術

無效

• 申請號: 00128250.6
• 申請日: 2000-12-14
• 公開（公告）號: CN1358883A
• 公開（公告）日: 2002-07-17
• 發明（設計）人: 華萱
• 申請（專利權）人: 華萱
• 主分類號: C23C22/42
• 分類號: C23C22/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于雜多酸體系磷化技術。

目前金屬表面漆前磷化處理工業上大都采用以亞硝酸鹽為促進劑的磷化工藝。這種磷化工藝是借助于亞硝酸鹽的氧化還原性將磷化過程于表面腐蝕反應產生的氫氣氧化而促進磷化反應的進行。這樣在進行磷化時會產生氮氧化物廢氣造成工作環境的大氣污染。此外，這一磷化工藝還會產生大量廢渣而影響磷化質量，增加了磷化液的消耗，而且采用這種促進劑要隨時補加。除促進劑消耗大外，還會造成磷化工藝參數的波動而難于控制。這是當前磷化工藝技術急待改革的關鍵。為此，這項研究引起人們廣泛的關注。但大都有局限于選擇有機酸、羥基胺、硫脲、胍類化合物、咪唑啉衍生物等為促進劑或是做為減少沉渣助劑。中國專利CN90103728.1題為“新磷化組合物和方法”，公開了用羥基氨作促進劑，CN97198243.0公開了題為“用于磷化金屬表面水溶液和方法”用硝基胍作促進劑，目的是減少沉渣促進磷化進行。但這些工藝均未從根本上改變磷化沉渣的生成、工藝參數調整困難、產生廢氣污染等缺陷而難以在工業上選用。更主要的是這些方法均較現行亞硝酸鹽法的成本有很大幅度的提高，使其經濟上不具有合理性，難于工業化。

本發明的目的是提供一種雜多酸體系磷化技術，該技術采用多種雜多酸為促進劑，利用具有氧化還原催化活性和在金屬表面活化功能的Keygin型雜多酸或其鹽類諸如磷鎢酸、磷鉬酸、硅鎢酸、硅鉬酸、鍺鎢酸及銅、鉻、鎳、鋅過渡金屬取代的雜多酸為磷化促進劑加入到現行各種磷化配伍的磷化液中快速促進磷化反應。

本發明利用雜多酸的表面催化反應原理，借助雜多酸催化劑具有的氧化還原催化活性和對金屬表面的活化功能。雜多酸會使被活化的金屬表面與磷化液中的酸進行反應生成磷酸鹽膜，同時由于金屬表面的磷化液膜中的酸度降低會同時使鋅、鎳、鈣等磷酸鹽析出沉積于金屬表面，形成多組份復合磷酸鹽膜，使金屬表面復蓋一層防銹的保護膜。尤以雜多酸的氧化還原作用會使反應釋放出新鮮的氫氣被雜多酸氧化溶于液中不會溢出。而雜多酸的強氧化還原作用會使這一系列反應快速局限于金屬表面液膜中進行，同時界面液膜又由于雜多酸的作用而快速更新，這樣就杜絕了在磷化液中的付反應的進行，減少了沉渣的生成，因之可實現對環境無污染的磷化工藝。

本發明用通常的合成方法合成雜多酸合成制備了磷鎢鉬雜多酸、磷鉬鉻雜多酸、磷鎢鋅雜多酸、硅鉬雜多酸用作磷化促進劑；其磷化工作液的配伍為：磷酸1-10克/升，磷酸二氫鋅3-20克/升、硝酸鋅1-5克/升、硝酸鈉1-18克/升、磷酸氫二鈉3-5克/升、硝酸鈣2-5克/升、硝酸鎳0.02-0.2克/升、硝酸鐵0.02-0.5克/升、酒石酸0.03-0.5克/升，雜多酸或其鉀鹽、鈉鹽0.05-0.5克/升，在此條件下，其總酸13-22“點”，游離酸0.2-2.0“點”，PH＝2.5-3.5，將加有這種促進劑的磷化液對普通碳鋼冷、熱、軋板，在20-50℃溫度范圍，浸片4-10分鐘或噴淋進行磷化。

本發明制備的磷化劑可達到上膜快，沒有或少有沉渣生成，生成的磷化膜均勻細膩，極類似于金屬的界面變性，其磷化反應近于表面反應過程。因之形成的磷化膜結合牢度好，與油漆親和力好，具有很強的防銹性能。于惡劣條件下存放一年又三個月未見銹斑。又經陰極電泳涂漆，漆膜光亮均勻，無疵點，附著力數據超過現行磷化結果。所加入的雜多酸促進劑實際上起的催化作用本身不消耗不參與反應。經光電子能譜檢定膜中無雜多酸組份出現。經實驗證實此催化劑連續運行三個月未見失效，故其耗量很少，較現行磷化工藝有明顯優點。

本發明提供的實施例如：

實施例1：配制磷化工作液：磷酸2克/升，磷酸二氫鋅7.5克/升，硝酸鋅5.5克/升，硝酸鈉8.0克/升，磷酸氫二鈉3.7克/升，硝酸鐵0.1克/升，磷鉬鉻雜多酸0.2克/升，總酸18.5，游離酸1.0，PH＝3.0，于20℃浸片10分鐘，生成黑灰色磷化膜，無沉渣出現，膜厚1.5μm。

實施例2：配制磷化工作液：磷酸6.5克/升，磷酸二氫鋅3.0克/升，硝酸鋅5克/升，硝酸鈣2.0克/升，硝酸鈉5.0克/升，硝酸鎳0.5克/升，磷鎢鉬雜多酸1.5克/升，總酸20.5，游離酸1.2，PH＝2.5，于35℃浸片7分鐘，生成蘭灰色磷化膜，少有沉渣，膜厚1.0μm。