[發(fā)明專利]涂布超細磷酸鹽轉化晶體涂層的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680026509.0
• 申請日: 2016-04-21
• 公開（公告）號: CN107532306B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設計）人: 亞伯拉罕·沙因克曼;伊扎克·羅森圖爾
• 申請（專利權）人: 佛斯范有限公司
• 主分類號: C23C22/78
• 分類號: C23C22/78;C23C22/07;C23C24/04
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

一種提供磷酸鹽轉化晶體涂層的方法，所述方法包括步驟：在一干法工藝中，通過在一基體上沉積金屬氧化物顆粒對所述基體進行預處理；使用一磷酸鹽涂層溶液對所述基體進行處理，以在所述基體上形成(結晶)所述磷酸鹽轉化晶體涂層。

技術領域

本發(fā)明涉及磷酸鹽轉化涂層，并且，特別涉及一種涂布超細磷酸鹽轉化晶體涂層的方法。本發(fā)明涉及在不同金屬、合金及非金屬上涂布超細磷酸鋅、磷酸鋅及磷酸鈣轉化涂層(PCC)(以及其他材料)的方法。

磷酸鹽轉化涂層，特別是磷酸鋅、磷酸錳、磷酸鐵、磷酸鈣及其組合轉化晶體涂層，被用作為一基層以改善涂料和不同有機涂層、硅-有機涂層及復合涂層橡膠模制品等的粘附性。此外，使用磷酸鋅涂層以增加金屬的腐蝕保護，其中，所述涂層作為涂覆在其上的特定油及蠟膜的載體。

背景技術

在John Donofrio的文章中介紹了關于PCC，尤其是鋅磷化工藝的現有技術狀態(tài)的絕佳概況。該文章揭露如下：

“磷酸鋅是一種利用已溶解于無機酸中并隨后用水稀釋以形成工藝溶液中的金屬離子之間的化學反應而形成于金屬基體上的結晶轉化涂層。通常用于溶解金屬離子的無機酸是硝酸和磷酸。根據工藝的必要性溶解諸如鋅、鎳和錳等金屬。可以在磷化過程中加入促進劑以提高反應速度、修正消氫及控制污泥形成。

發(fā)生三個主要反應：

在磷酸鋅溶液與金屬表面接觸時所發(fā)生的第一個反應為酸洗反應，在所述酸洗反應中，一些金屬從所述表面溶出。在此反應中，所述表面發(fā)生化學清洗。所述清洗影響了涂層對基層金屬的粘附。由于所述金屬表面的溶解，靠近所述金屬表面的游離酸被消耗。金屬離子被轉移到工藝溶液中。金屬的類型取決于被處理的基體混合物的類型。

第二個反應是包覆反應。由于在液體-金屬界面內的游離酸消耗，使得pH值上升，同時，金屬離子無法在溶液中保持可溶性。這些金屬離子與溶液中的磷酸鹽反應并在所述金屬表面沉積成結晶的磷酸鋅。

第三個反應是污泥反應。從所述酸洗反應中溶解的所述金屬離子(Fe++)經促進劑氧化后析出成為污泥。通常利用某種過濾介質或過濾裝置將在該過程中所產生的污泥從溶液中過濾出來。

在磷化前，對所述金屬表面進行特殊的預沖洗使得用于磷酸鹽結晶的晶核數量顯著增加。這被稱為磷酸鹽涂層形成的活化。”(Metal Finishing,v.98,N 6,2000,pp 57-73)

本領域中普遍接受的是，沒有基層材料酸洗的第一個過程(金屬離子轉移進入所述工藝溶液的過程)，創(chuàng)建磷酸鹽轉化涂層將是非常困難甚至是不可能的。因此，此種類型的涂層被廣泛涂布于鐵、鐵酸洗合金(iron pickled alloys)和鋅之上，而較少涂布于鋁、鎘、錫、銀、鈦、錳及其合金之上。在非酸洗材料上涂布磷酸鹽轉化涂層是一個非常困難甚至是不可能的工藝。

為了改進PCC工藝，已經提出各種嘗試，然而每一種嘗試都會產生更多的問題。這些問題包括：需要將材料加熱至高溫(例如高達98℃)、需要非常密切監(jiān)測化學溶液(通常將樣品送到實驗室進行測試)和/或需要不斷校正材料的化學平衡、昂貴的工藝、產生大量污泥(本身就是一種環(huán)境危害)、定期需要停止生產線以清理處理槽液(bath)、實際需要清理槽液的體力勞動等等。

為減小磷酸鹽涂層晶體的尺寸而作出的努力包括：向細化懸浮液或磷酸鹽溶液中添加化合物、應用額外的特殊浴等。所有這些技術使得涂布生產線設備及技術變得復雜，并使得工藝的生態(tài)方面惡化。

縮寫詞匯表

Ag-銀

Ca-鈣

Cd-鎘

PCC-磷酸鹽轉化涂層

Fe-鐵

Mn-錳

MOP-金屬氧化物顆粒