Композиция для получения защитного фосфатного покрытия и корректирующий состав для нее

Изобретение относится к составам для получения защитного фосфатного покрытия, используемым для подготовки поверхностей металлических изделий и конструкций, и может быть использовано перед окраской в металлообрабатывающей и машиностроительной промышленности. Композиция содержит, % мас.: кислота ортофосфорная 27,5-30,0; натрийсодержащее соединение - карбонат или гидроксид натрия 5,0-11,0; никель азотнокислый 4,8-6,0; кислота азотная 3,0-5,0; оксид цинка 1,6-3,0; вода до 100. Корректирующий состав содержит, % мас.: кислота ортофосфорная 36,0-39,5; натрийсодержащее соединение - карбонат натрия или гидроксид натрия 0,5-3,5; никель азотнокислый 3,8-6,0; оксид цинка 10,0-12,5; вода до 100. Техническим результатом является создание новой композиции для получения защитного фосфатного покрытия с высокими эксплуатационными характеристиками: оптимальными и стабильными показателями массы фосфатного слоя, уменьшением расхода состава, сокращением количества образуемого шлама при сохранении эксплуатационных характеристик лакокрасочных покрытий, а именно стойкости к коррозионному воздействию. 2 н.з. п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к составам для получения защитного фосфатного покрытия, используемым для подготовки поверхностей металлических изделий и конструкций, и может быть использовано перед окраской (в том числе катодным и анодным электроосаждением) в металлообрабатывающей и машиностроительной промышленности.

Наиболее близкими по составу и назначению к изобретению являются композиция для получения защитного покрытия и корректирующий состав к ней, раскрытые в способе получения фосфатного покрытия /AC SU 1513950 А1, С 23 С 22/07, приоритет 14.08.1986, опубл. 30.12.1993, бюл. №47-48/.

Известная композиция для получения защитного фосфатного покрытия содержит ионы цинка, никеля, фосфата, нитрата и нитрита при мольном отношении катионов к ионам фосфата 0,10-0,18, а корректирующий состав содержит компоненты при следующем соотношении, % мас.: окись цинка 9,8-10,8, ортофосфорную кислоту 34,3-40,3, никель азотнокислый (в пересчете на шестиводный) 5,1-6,2, натрий фосфорнокислый (орто) 4,4-8,2, воду - до 100.

При использовании указанных выше составов обнаруживаются существенные недостатки:

1. Масса фосфатного слоя (2,8 г/м2) приводит к снижению физико-механических показателей лакокрасочных покрытий.

2. Достаточно высокий расход фосфатирующего состава (0,016 кг/м2).

3. Значительное количество образуемого шлама (6-8 г/м2) поверхности.

Задачей изобретения является создание новой композиции для получения защитного фосфатного покрытия с высокими эксплуатационными характеристиками: оптимальными и стабильными показателями массы фосфатного слоя, уменьшением расхода состава, сокращением количества образуемого шлама, при сохранении эксплуатационных характеристик лакокрасочных покрытий, а именно - стойкости к коррозионному воздействию.

Поставленная задача достигается тем, что композиция для получения защитного фосфатного покрытия, содержащая ионы цинка, фосфата, никеля, нитрата и воду, дополнительно содержит натрийсодержащее соединение из ряда: карбонат натрия или гидроксид натрия, при этом в качестве ионов цинка - оксид цинка, в качестве ионов фосфата - ортофосфорную кислоту, в качестве ионов никеля - никель азотнокислый, в качестве ионов нитрата - азотную кислоту, при следующем соотношении компонентов, % мас.:

Кислота ортофосфорная27,5-30,0
Натрийсодержащее соединение5,0-11,0
Никель азотнокислый4,8-6,0
Кислота азотная3,0-5,0
Оксид цинка1,6-3,0
Водадо 100

Корректирующий состав для композиции содержит оксид цинка, ортофосфорную кислоту, никель азотнокислый, натрийсодержащее соединение и воду, при этом в качестве натрийсодержащего соединения он содержит карбонат натрия или гидроксид натрия при следующем соотношении компонентов, % мас.:

Кислота ортофосфорная36,0-39,5
Натрийсодержащее соединение0,5-3,5
Никель азотнокислый3,8-6,0
Оксид цинка10,0-12,5
Водадо 100

Композиция для получения фосфатного покрытия и корректирующий состав для композиции представляют собой прозрачную жидкость зеленого цвета.

Рабочие концентрации композиции составляют 40-50 г/л. Корректировку композиции проводят в процессе эксплуатации корректирующим составом и раствором нитрита натрия.

Фосфатирующий раствор композиции периодически очищают от шлама путем перелива его в запасную емкость и отстаивания, затем раствор переливают назад в очищенную от шлама рабочую емкость. Количество выделившегося шлама (г/м2) определяется и фиксируется в таблице эксплуатационных характеристик.

Составы композиции и корректирующего раствора, а также эксплуатационные свойства рабочего раствора композиции (с концентрацией 50 г/л) представлены в таблице.

Рабочие растворы композиции наносят в специальных установках методом распыления или окунания на обезжиренную поверхность стали при температуре 50-55°С.

Массу фосфатного слоя определяют гравиметрическим способом в соответствии с ГОСТ 9.402-80.

Коррозионную стойкость фосфатных слоев в сочетании с однослойным катофорезным покрытием определяют при испытании в камере соляного тумана до появления ширины поражения от надреза на 2 мм.

По результатам испытаний, представленным в таблице, можно сделать следующие выводы, что при использовании заявляемого соотношения компонентов композиции и корректирующего состава в примерах 1-3, 6-8, 11-13, 16-18, 21-23 были получены следующие результаты:

1) покрытия с оптимальными и стабильными показателями массы фосфатного слоя в пределах 2,0-2,3 г/м2;

2) уменьшение расхода композиции и корректирующего состава до 0,013 кг/м2;

3) снижение количества выделившегося шлама в пределах 2,0-2,5 г/м2;

4) стабильные значения коррозионной стойкости лакокрасочных покрытий.

При несоблюдении заявляемого соотношения компонентов композиции и корректирующего состава в примерах 4, 5, 9, 10, 14, 15, 19, 20, 24, 25 возрос расход композиции и корректирующего состава (0,014-0,015 кг/м2), увеличилось количество выделившегося шлама (3,2-3,5 г/м2), получены фосфатные покрытия с нестабильными показателями массы фосфатного слоя (1,8; 1,9; 2,7 г/м2), снижается коррозионная стойкость лакокрасочных покрытий приблизительно до уровня прототипа AC SU 1513950 (пример 26 таблицы).

Таким образом, поставленная задача изобретения достигается совокупностью всех признаков: состава и соотношения компонентов композиции для получения защитного покрытия, корректирующего состава к ней, заявляемых в решении.

При использовании заявляемой композиции и корректирующего состава к ней получены дополнительные преимущества:

1) улучшение эксплуатационных характеристик лакокрасочных покрытий;

2) возможное увеличение срока службы лакокрасочных покрытий;

3) использование доступного сырья для изготовления композиции и корректирующего состава.

1. Композиция для получения защитного фосфатного покрытия, содержащая ионы цинка, фосфата, никеля, нитрата и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит натрийсодержащее соединение из ряда: карбонат натрия или гидроксид натрия, а в качестве ионов цинка - оксид цинка, в качестве ионов фосфата - ортофосфорную кислоту, в качестве ионов никеля - никель азотнокислый, в качестве ионов нитрата - азотную кислоту, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Кислота ортофосфорная27,5-30,0
Натрийсодержащее соединение5,0-11,0
Никель азотнокислый4,8-6,0
Кислота азотная3,0-5,0
Оксид цинка1,6-3,0
ВодаДо 100

2. Корректирующий состав для композиции, содержащий оксид цинка, ортофосфорную кислоту, никель азотнокислый, натрийсодержащее соединение и воду, отличающийся тем, что он содержит в качестве натрийсодержащего соединения карбонат натрия или гидроксид натрия при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Кислота ортофосфорная36,0-39,5
Натрийсодержащее соединение0,5-3,5
Никель азотнокислый3,8-6,0
Оксид цинка10,0-12,5
ВодаДо 100



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к химической обработке поверхности металла, в частности к составам для обработки поверхности металла на основе железа и оцинкованной стали, которые особенно пригодны для обработки изделий, имеющих сложные конфигурации поверхности, такие как кузова автомобилей, перед нанесением лакокрасочных покрытий (ЛКП).

Изобретение относится к химическим методам обработки металла, в частности к составам, предназначенным для обработки изделий, имеющих сложные конфигурации. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам получения покрытий для защиты от коррозии стальных деталей. .
Изобретение относится к области подготовки поверхности высокоуглеродистой проволоки перед сухим волочением с применением фосфатирования и может быть использовано в металлургической промышленности, а также машиностроении при производстве проволоки, калиброванного металла и деталей машин.

Изобретение относится к получению твердосмазочных антифрикционных покрытий и может быть использовано вмашиностроении, автомобилестроении, авторемонтном производстве, в частности для нанесения покрытий на гильзах цилиндров, шейках коленчатых валов, на пальцах и сухарях рулевых и реактивных тяг.

Изобретение относится к технологии переработки фосфатного шлама, образующегося при фосфатировании металлических поверхностей. .

Изобретение относится к химической обработке поверхности металлов, в частности к составам для нанесения фосфатного слоя под лакокрасочные покрытия , и может быть использовано в машиностроении, энергомашиностроении, электрои радиотехнике.

Изобретение относится к области химической обработки поверхности металлов и может быть использовано в различных областях металлообрабатывающей промышленности, таких как машиностроение , судостроение, приборостроение , бытовая техника и др.

Изобретение относится к составам для химической обработки поверхности металла, предотвращающим коррозию металла и предназначенным для подготовки поверхности металла к нанесению лакокрасочных покрытий без предварительного удаления продуктов коррозии

Изобретение относится к средству антикоррозионной защиты стальной арматуры, используемой в производстве железобетонных изделий и конструкций
Изобретение относится к химической поверхностной обработке металлических материалов и формированию на их поверхности металлозащитных покрытий для защиты от коррозии
Изобретение относится к области производства концентратов фосфатирования, применяемых в автомобилестроительной, машиностроительной и других отраслях промышленности для нанесения фосфатного покрытия

Изобретение относится к обработке стальной поверхности, в частности к фосфатированию стальной поверхности, и может быть использовано в металлургической промышленности, а также машиностроении при производстве проволоки, калиброванного металла, деталей машин, труб
Изобретение относится к антикоррозионной защите стальной арматуры. Раствор для холодного фосфатирования стальной арматуры содержит, вес.ч.: соль мажеф 35-50; Zn(NO3)2 50-75; NaNO2 3-4; глюкоза 1-2; этилендиаминтетрауксусная кислота 5-8; препарат ОП-4 2-3; препарат ОП-7 2-3; препарат ОП-10 3-5; вода 1000. Раствор позволяет получить на поверхности арматуры пленку, надежно защищающую ее от коррозии, и обеспечивает сокращение шламообразования при обработке арматуры. 1 табл.

Изобретение относится к жидкости для осаждения покрытия из фосфата цинка на металлический материал путем химической конверсионной обработки, представляющей собой водный раствор с рН от 3,6 до 4,4, содержащий от 500 до 4000 ч./млн фосфат-ионов и от 300 до 12000 ч./млн ионов цинка. При этом для данного раствора коэффициент К, вычисленный на основании концентрации фосфат-ионов: Р (ч./млн), концентрации ионов цинка: Z (ч./млн) и рН: Х по формуле: К=10Х×Р2×Z3/1018, находится в диапазоне от 1 до 50. Изобретение позволяет получить на металлических материалах тонкопленочные покрытия из фосфата цинка, обладающие отличными характеристиками грунтовочного слоя, а также позволяет уменьшить количество образующегося осадка и сократить потребление реагентов. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл.

Изобретение относится к химической обработке поверхности металла, в частности железокобальтовых сплавов. Фосфатирование железокобальтового сплава осуществляют при температуре 95-98°C в течение 2-3 минут в растворе, содержащем, г/дм: P2O5 - 7,4…9,8, Mn2+ - 2,1…2,8, Zn2+ - 11,0…13,0, N O 3 − - 21,0...25,0, N O 2 − - 0,3…0,5. Фосфатирование проводят в динамическом режиме. Изобретение позволяет получить плотные, мелкокристаллические однородные электроизоляционные фосфатные пленки толщиной 3-5 мкм, имеющие величину пробивного напряжения 200-300 В и обладающие защитными свойствами, достаточными для предотвращения коррозии на поверхности детали в межоперационный период. 1 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к химической обработке поверхности металла путем нанесения фосфатного покрытия и может быть использовано в автомобилестроении, приборостроении, металлургической и метизной промышленности. Раствор для фосфатирования металлической поверхности содержит, г/л: Zn2+ 4,55-8,0, P2O5 7,8-14,0, NO3 - 9,1-16,0, Mn2+ 1,17-2,8, Ni2+ 0,07-0,2, F- 0,52-0,8, карбоновая кислота 0,19-0,3, вода - остальное, причем соотношение ионов Mn2+ к ионам Zn2+ составляет (0,257-0,615):(1,0-1,758). В качестве карбоновой кислоты раствор содержит диоксиянтарную, щавелевую или лимонную кислоту. Изобретение позволяет получить мелкокристаллическую фосфатную пленку с оптимальной массой фосфатного покрытия при температуре фосфатирования 55-70°C, при этом обеспечивает получение покрытий с высокими защитными и износостойкими свойствами. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Наверх