常温铁系耐蚀磷化液的研制和应用

1、14Sep.2000PlatingandFinishingVol.22No.5文章编号:100123849(2000)0520014203孟德军1,(1121山东汽车总公司明水汽车配件厂,山东济南摘要:MT2126添加剂的配方、配制、性能作了介绍。研制的MT2126含量达到40mL󰃗L时,磷化膜性能最佳。实验表明:最佳磷化液中形成的膜层CuSO4点滴>30s,NaCl浸泡>6h,室内挂片90天无明显锈蚀。关键词:磷化液;耐蚀;MT2126添加剂中图分类号:TG174145文献标识码:ATheDevelopmentandApplicationofRoomTempera

2、tureCorrosionResistantPhosphatingSolutionforIronSeries12MENGDe2jun,TENGPei2tang(1,MingShuiCommunicationEquipmentFactory,ChinaNationalPostsandTelecommunicationsIndustryCorporation,Jinan250200,China;2.MingShuiAutomobileFittingsFactory,ShangdongAutomobileCompany,Jinan250200,China)Abstract:Formulas,maki

3、ngupprocedureandpropertiesofthedevelopedFeseriesroomtemperaturecorrosionresistantphosphatingsolutionandtheMT2126additivewereintroduced.WhentheMT2126wasupto40mL󰃗Linthephosphatingsolution,thephosphatingfilmhadthe.Theexperioptimumpropertiesmentalresultsshowedthatthefilmobtainedintheoptimumphosp

4、hatingsolutioncouldbewithstandCuSO4corrosiontestmorethan30sandNaClimmersion.testmorethan6handthespecimenwasnoobviousrustafterhangingindoorfor90daysKeywords:Feseries;corrosionresistance;MT2126additive;phosphatingsolution1前言铁系磷化法具有常温、无渣、易管理及膜层与涂料附着力强的优点,同时铁系磷化液能满足工艺流程短(如:强酸型去油去锈二合一水洗磷化晾干喷漆)的生产线,但铁系磷化膜

5、存在耐蚀性差的缺点,应用中一般作为涂料底层。经过长期的实验,研制的MT2126添加剂利用了缓蚀、钝化的协同作收稿日期:2000204210作者简介:孟德军(19732),男,山东滨州人,明水邮电通信设备厂工程师1© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 2000年9月电镀与精饰第22卷第5期(总134期)15底有一层沉淀,过滤后取透明液,把Ba(NO3)2、Cu(NO3)2、NaF加入透明液中充分溶解,再加入ZnO,在不断搅拌下缓慢加入H3PO4,充分搅拌溶

6、解用,有效提高了膜层的耐蚀性,从而配制了一种耐蚀铁系磷化液。2实验方法211实验材料及工艺流程指标后,透明浅蓝色液体即为配制的MT2126。214磷化膜性能测试标准2141128621614点滴GB6807286中31312NaCl浸泡GB6807286中3131121413膜重GB6807286中217。实验材料为只有轻度防锈油的冷轧板。工艺流程:去油水洗磷化晾干工艺指标:去油剂为酸性去油,常温515min,去油后样板水洗,持pH5157,1min,(10±2)min,57min。212磷化液的基础配方、配制及优化最佳配方的方法21211基础配方14mL󰃗H3PO4

7、LNaH2PO4Na2MoO4MT212621212配制工艺1020g󰃗L12g󰃗L3050mL󰃗L3结果与讨论311最佳磷化液的配方正交实验表明:MT2126对磷化膜的影响最大,其最佳含量为40mL󰃗L,最佳配方如下:H3PO4NaH2PO4Na2MoO4MT2126312磷化膜的性能特点4mL󰃗L20g󰃗L115g󰃗L40mL󰃗L首先加入H3PO4,用适量水稀释;再加入NaH2PO4与Na2MoO4,搅拌至全部溶解;最后加入MT2126,搅拌均匀,即为配制的铁系磷

8、化液。按上述配制工艺,据加水量的多少,可配成1(1020)的浓磷化液。21213优化最佳配方的方法实验所获得的磷化膜耐蚀性好,与涂料附着力强,喷塑后的涂膜抗冲击性优良。磷化膜非常适用于粉末静电喷涂行业,膜层性能特点见表1。表1铁系磷化膜的性能特点性能外观耐蚀性膜层与涂料附着力与涂膜抗冲击性指标均匀彩虹色CuSO4点滴>30sNaCl浸泡>6h110116m1级>500Ncm运用四因素四水平的正交实验法,对上述配方进行优化组合。磷化膜的外观和耐蚀性作为每种组合性能的评定标准。213MT2126添加剂的配方及配制21311配方4gM21261gT2126014gBa(NO3)20

9、106gCu(NO3)2110gNaF015gZnO019mLH3PO4H2O21312配制工艺1000mL313MT2126对磷化膜的影响MT2126中M2126是一种有机多元膦酸盐,起阴极型缓蚀、钝化的作用,T2126是一种价格较贵的白色晶体状盐,具有一定还原性。M2126和T2126都能与MoO4形成钝化膜。ZnO与H3PO4生成钝化作用,能Zn(H2PO4)2在溶液中起阳极型缓蚀、22将M2126溶于水中加热至50,加入T2126,此时液体为微浑浊状,充分搅拌后冷却,静放,烧杯© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publ

10、ishing House. All rights reserved. 16Sep.2000PlatingandFinishingVol.22No.5弥补M2126钝化膜的孔隙,从而进一步提高膜层的抗蚀性。MT2126中其它成分在磷化液中含量很少,主要是促进磷化膜的形成。添加剂采用按时添加的方式以减少各成分含量的误差。实验表明:MT2126对磷化膜影响较大。如图1,当磷化液中不含MT2126时,膜层为彩虹色、红色、蓝色混合不均匀的颜色,CuSO4点滴<5s;MT2126<20mL󰃗L时,膜层质量提高不大;MT2126>mL󰃗L时,膜层耐蚀性明显提

11、高;在40时,蚀性最好,CuSO4点滴>>6,内样板挂片902>mL󰃗L时,时,成膜慢耐蚀性差;含量越高,成膜越快,耐蚀性越高;但含量过高,膜外观颜色不均匀。由于Na2MoO4价格很贵,含量一般取下限。317酸点的影响实验过程中,TA在2060,;,范围窄FA<,。实验>在13。3实验中磷化液冷却至0时,磷化时间需30min,加热至40,磷化时间只需1min即可。根据图2可调节温度与时间。图2温度与时间关系图1MT2126添加量与耐蚀性关系4应用特点此铁系磷化液能广泛用于厂房小,工艺设备简单,无加热设备的喷涂生产线。三槽常法处理(酸性去油去锈二合一

12、水洗磷化晾干)使用两年多,磷化液未出现过严重沉渣、更换的现象,磷化膜没出现过返锈、挂灰等严重缺陷,涂膜也未出现过脱落现象。314H3PO4的影响H3PO4提供游离酸浸蚀钢铁表面,使产生的铁离子与磷酸盐形成铁系磷化膜。H3PO4含量低,难以成膜;含量过高,析氢量增多,易造成膜层颜色不均匀。含量应不少于4mL󰃗L。315NaH2PO4的影响磷化液中含量较大,但钠离子不参与磷化膜的2+形成,主要提供H2PO2形成磷化膜,含量不4与Fe少于20g󰃗L。316Na2MoO4的影响Na2MoO4既作为促进剂又作为钝化剂,是铁系磷化液中不可缺少的成分,它的存在能使磷化液具有无毒、无渣、常温、使用范围宽的显著优点。含量低5结束语研制的铁系磷化液常温下,能快速形成一层耐蚀磷化膜,其中研制的MT2126在磷化液中起关键作用。本磷化液具有无渣、无毒、使用范围宽、应用方便的优点,可广泛用在涂装行业上。天津市电镀工程学会电镀与精饰编辑部迁址启事本部已迁至天津市河东区新开路华园小区3号楼。来