Состав для пропитки фосфатных покрытий (два варианта)

Авторы патента:

Владельцы патента RU 2349680:

Открытое акционерное общество "ГАЗ" (ОАО "ГАЗ") (RU)

Изобретение относится к области защиты изделий от коррозии, в частности к пропиткам фосфатных покрытий в эмульсиях. Состав для пропитки фосфатных покрытий содержит 30-60 г/л концентрата "Автокат Ф-78" или смазочно-охлаждающей жидкости "Вексанол-3" и 7-10 г/л обезжиривателя EX. Указанный эмульсионный состав позволяет сохранить хорошие защитные свойства пропитки фосфатных покрытий и обеспечивает длительную устойчивую работу без его разрушения под воздействием кислотных растворов. 2 н.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к области защиты изделий от коррозии, в частности к пропиткам фосфатных покрытий в эмульсиях.

В качестве традиционно используемых пропиток, повышающих защитную способность фосфатных слоев, широко используются масла индустриальные (ГОСТ 9.305-84. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Операции технологических процессов. Карта 82, с.149-150). Однако обработка в них связана с сильным загрязнением оборудования и деталей, требует высокой температуры - 90-115°С, большого расхода масла.

В последнее время для пропитки фосфатных покрытий нашли применение эмульсии разного состава. Но из-за сильно отличающихся свойств они не всегда способны обеспечить хорошую антикоррозионную защиту (Т.К.Бойцова, Э.А.Кузнецов "Повышение коррозионной стойкости фосфатных покрытий с помощью пропиток", журнал "Гальванотехника и обработка поверхности", 1992 г.,№5-6).

Известны, например, эмульсии на основе концентрата "Автокат Ф-78" (ТУ 37.104.183-94) и эмульсии на основе смазочно-охлаждающей жидкости "Вексанол-3" (ТУ 0258-093-10968286-99), широко эксплуатирующиеся в промышленной сфере и позволяющие значительно увеличить защитные свойства фосфатных покрытий (А.В. Андронов, Э.А. Кузнецов "Выбор эмульсионных пропиток для повышения защитных свойств фосфатных покрытий", журнал "Техника машиностроения", 2000 г., №2).

Пропитка фосфатных покрытий осуществляется путем погружения фосфатированных деталей в эмульсию с последующей сушкой. При переносе деталей из ванн предварительной подготовки (очистка и травление) и из ванны фосфатирования некоторая часть кислотных растворов попадает в ванну эмульсионной пропитки. Низкая устойчивость к кислотным растворам вызывает разрушение этих эмульсий и сокращает срок их службы.

Недостатком данного технического решения является то, что при увеличении коррозионной стойкости пропитки продолжительность существования самой эмульсии, ее устойчивость к кислотным растворам не увеличивается.

Разрушение эмульсий, проявляющееся в их расслоении и выделении на поверхности масла, вызывает необходимость аварийного слива содержимого ванны пропитки, приводит к непроизводительным потерям химикатов, времени, к загрязнению сточных вод. Это затрудняет выбор эмульсий для технологического использования.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является получение эмульсионного состава, который позволил бы, сохраняя хорошие защитные свойства пропитки фосфатных покрытий, обеспечить длительную устойчивую работу эмульсии без ее разрушения под воздействием кислотных растворов.

Технический результат достигается тем, что в эмульсию дополнительно вводят обезжириватель ЕХ (ТУ У 6-13429874-001-95) в количестве 7-10 г/л.

Обезжириватель ЕХ (ТУ У 6-13429874-001-95) представляет собой однородную вязкую жидкость, по степени воздействия относящуюся к "умеренно опасным" веществам и к группе биохимически "мягких" продуктов. Применяется он для удаления жировых и масляных загрязнений с поверхности металлических изделий.

Эмульсия, являющаяся основой для данного состава, может быть получена, например, на основе концентрата "Автокат Ф-78" или смазочно-охлаждающей жидкости "Вексанол-3", при этом наиболее оптимальными из эффективных вариантов являются следующие соотношения компонентов в приведенных составах: в эмульсию на основе концентрата "Автокат Ф-78" при его содержании 30-60 г/л или на основе смазочно-охлаждающей жидкости «Вексанол-3» при ее содержании 30-60 г/л дополнительно вводят 7-10 г/л обезжиривателя EX.

Приготовление эмульсионных составов выполняется следующим образом. В чистую ванну, заполненную холодной или теплой водой, вводят концентрат «Автокат Ф-78» в количестве 30-60 г/л или смазочно-охлаждающую жидкость «Вексанол-3» в количестве 30-60 г/л при постоянном воздушном или механическом перемешивании. В приготовленный таким образом эмульсионный состав дополнительно вводят обезжириватель ЕХ в количестве 7-10 г/л.

Обезжириватель ЕХ в концентрации 7-10 г/л оказывает эффективное стабилизирующее действие на эмульсии и обеспечивает достаточный резерв их устойчивости к кислотным растворам, применяемым в процессе фосфатирования, например, соляной кислоты, входящей в состав растворов травления перед фосфатированием, и самим раствором фосфатирования, приготавливаемым на основе выпускаемых промышленностью концентратов, содержащих кислоты.

Сущность изобретения поясняется экспериментами с разными составами эмульсий с введенными в них разными количествами обезжиривателя ЕХ при попадании в них соляной кислоты и растворов фосфатирования (таблицы 1.2,3).

Таблица 1 - показатели влияния обезжиривателя ЕХ на защиту от разрушения эмульсии на основе концентрата "Автокат Ф-78" от добавок соляной кислоты;

Таблица 2 - показатели влияния обезжиривателя ЕХ на защиту от разрушения эмульсии на основе смазочно-охлаждающей жидкости "Вексанол-3" от добавок соляной кислоты;

Таблица 3 - показатели влияния обезжиривателя ЕХ на защиту от разрушения эмульсий при добавлениях в них растворов фосфатирования, содержащих кислоты.

Расслоение эмульсионных пропиток вызывается кислотными растворами, применяемыми в процессе фосфатирования.

В данном случае проверялось влияние вводимых в эмульсионные составы соляной кислоты в состоянии поставки, плотность 1,17 г/см³, (табл.1,2) и растворов антикоррозионного фосфатирования (табл.3) на основе концентратов "КФ-7" (ТУ 2332-163-10968286-2003) 45 г/л и "Фоскон-46" (ТУ 2149-235-10964029-2005) 60 г/л. В равные объемы эмульсий вводилось строго отмеренное количество кислотных растворов (малыми дозами, при перемешивании, с последующей выдержкой во времени). Фиксировался момент, когда эмульсия разрушалась с выделением на поверхности слоя масла.

Введение в эмульсии обезжиривателя ЕХ в количестве 4 г/л оказывает недостаточный эффект: наблюдается лишь частичное предотвращение разрушения эмульсии.

Введение в эмульсии обезжиривателя ЕХ в количестве 10 г/л полностью стабилизирует эмульсию, обеспечивает ее устойчивость по отношению к кислотным растворам.

При введении в эмульсии обезжиривателя ЕХ более 10 г/л устойчивость эмульсии сохраняется, но появляется излишнее пенообразование.

Таким образом, предотвращение разрушения эмульсий на основе «Автоката Ф-78» и «Вексанола-3» осуществляется при дополнительном введении в них 7-10 г/л обезжиривателя EX.

Для того чтобы убедиться, что эффект защиты от коррозии от введения в эмульсии обезжиривателя ЕХ не исчезает, были осуществлены испытания фосфатных покрытий из растворов "КФ-7" и "Фоскон-46" на образцах из стали 08кп, пропитанных в эмульсиях с добавками 7-10 г/л обезжиривателя ЕХ и без них.

Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 9.302-88 "Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы контроля" в растворе поваренной соли 30 г/л в течение 6 часов. Появления точек коррозии основного металла после испытаний во всех случаях не наблюдалось, что свидетельствует о стабильной защитной способности фосфатных покрытий, пропитанных в эмульсиях, удовлетворяющей требованиям вышеуказанного ГОСТ.

Введение обезжиривателя ЕХ решает вопрос стабилизации пропиток, предотвращая их разрушение под действием кислотных растворов, способствует существенному продлению срока службы ванн пропиток, сокращению расхода материалов, экономии денежных средств.

Таблица 1
Содержание "Автокат Ф-78", г/л	Содержание обезжиривателя ЕХ в эмульсии, г/л	Количество HCl, разрушающее эмульсию, мл/л
Прототип, 30	-	4
По заявке, 30	4	6
	7	16
	10	1000 - разрушения нет
	12	разрушения нет
Прототип, 60	-	6
По заявке, 60	4	6
	7	16
	10	1000 - разрушения нет
	12	разрушения нет

Таблица 2
Содержание "Вексанола-3", г/л	Содержание обезжиривателя ЕХ в эмульсии, г/л	Количество HCl, разрушающее эмульсию, мл/л
Прототип, 30	-	12
По заявке, 30	4	24
	7	1000 - разрушения нет
	10	разрушения нет
	12	разрушения нет
Прототип, 60	-	12
По заявке, 60	4	12
	7	20
	10	1000 - разрушения нет
	12	разрушения нет
Таблица 3
Вид эмульсии	Содержание обезжиривателя ЕХ в эмульсии, г/л	Количество растворов фосфатирования, разрушающее эмульсии, мл/л
		КФ-7	Фоскон - 46
Прототип - эмульсия на основе "Автокат Ф -78", 30 г/л	-	230	150
По заявке- эмульсия на основе	2	330	200
"Автокат Ф -78", 30 г/л	7	1000 - разрушения нет	1000 - разрушения нет
Прототип- эмульсия на основе "Вексанол-3", 30 г/л	-	400	300
По заявке - эмульсия на основе "Вексанол-3", 30 г/л	2	900	800
	7	1000 - разрушения нет	1000 - разрушения нет

1. Состав для пропитки фосфатных покрытий, содержащий концентрат "Автокат Ф-78", отличающийся тем, что он дополнительно содержит обезжириватель ЕХ при следующем соотношении компонентов, г/л:

концентрат "Автокат Ф-78"	30-60
обезжириватель ЕХ	7-10

2. Состав для пропитки фосфатных покрытий, содержащий смазочно-охлаждающую жидкость "Вексанол-3", отличающийся тем, что он дополнительно содержит обезжириватель ЕХ при следующем соотношении компонентов, г/л:

смазочно-охлаждающая жидкость "Вексанол-3"	30-60
обезжириватель ЕХ	7-10

Изобретение относится к способу обработки быстродвижущихся лент на агрегатах непрерывного действия холоднокатаной и горячеоцинкованной стали и может использоваться в металлургической промышленности.

Способ антикоррозионной пропитки фосфатных покрытий // 2190039

Изобретение относится к области нанесения защитных покрытий и может быть использовано для повышения защитной способности фосфатных покрытий при их эксплуатации и хранении.

Способ защиты поверхности с использованием силикатных соединений // 2123894

Способ подготовки поверхности контейнера к длительному хранению продуктов // 2113540

Изобретение относится к области химической обработки поверхностей из черных металлов и может быть использовано при производстве контейнеров из черных металлов. .

Состав для пропитки фосфатных покрытий // 1754795

Способ защиты изделий от коррозии // 198087

Способ фосфатирования металлов // 61667

Способ получения защитного слоя на железных, стальных и алюминиевых изделиях // 56037

Способ получения цинковых покрытий гальваническим путем // 54827

Бесхромовая пассивация стали // 2396370

Изобретение относится к области нанесения покрытий на металлические поверхности и позволяет получить бесхромовые конверсионные или пассивирующие покрытия на поверхности оцинкованной стали для ингибирования коррозии металлической поверхности и усиления адгезии краски или других наносимых на них покрытий

Способ покрытия металлического листа, в частности цинкового листа // 2405064

Изобретение относится к нанесению на металлы, выбранные из группы, состоящей из цинка и его сплавов, устойчивого к воздействию погоды защитного слоя с улучшенной светочувствительностью

Композиции для предварительной обработки и способы нанесения покрытия на металлическую подложку // 2447193

Изобретение относится к предварительной обработке металлической подложки перед нанесением покрытия и позволяет придать подложке коррозионную стойкость, сравнимую или даже превосходящую коррозионную стойкость покрытий, получаемых фосфатной обработкой

Металлический материал, имеющий очень хорошую коррозионную стойкость // 2470092

Изобретение относится к металлическому материалу, имеющему защитную пленку, обладающую смазочными свойствами и коррозионной стойкостью, и способу его получения

Жидкое моющее средство для очистки металлопроката // 2478119

Изобретение относится к составам моющих средств и может быть использовано в металлургии для очистки металлопроката

Способ нанесения покрытий на металлические поверхности многостадийным методом // 2542184

Изобретение относится к нанесению покрытий на металлические поверхности, особенно на поверхности колесных дисков из алюминиевого сплава многостадийным методом. Металлические поверхности сначала контактируют с водной композицией, содержащей значительное количество силана/силанола/силоксана/полисилоксана, с образованием силанового покрытия, а затем с водной композицией, преимущественно содержащей по меньшей мере одно фосфоновое соединение. По меньшей мере 80% фосфоновых соединений в упомянутой композиции выбраны из группы, включающей соединения формулы XYZ, причем Y независимо друг от друга означают алкильную группу с 8-16 атомами углерода. В способе последовательно формируют силановое покрытие, а затем фосфонатное покрытие, снабжаемое по меньшей мере одним лаковым слоем или/и по меньшей мере одним клеевым слоем. Изобретение обеспечивает получение из экологически безопасных водных композиций покрытий с высокой коррозионной стойкостью. 2 н. и 28 з.п. ф-лы, 4 табл.

Способ получения полимерного покрытия на поверхности металлического материала // 2542919

Изобретение относится к получению полимерных покрытий на поверхности металлических материалов. Способ включает предварительную обработку поверхности для получения на ней гидроксильных групп и последующую ее обработку раствором инициатора полимеризации в среде растворителя в присутствии триэтиламина и модификацией в растворе, содержащем мономер путем его привитой полимеризации на поверхности в присутствии каталитического комплекса, состоящего из бромида меди (I) и органического лиганда - динонилбипиридина. Причем предварительную обработку поверхности металлического материала осуществляют последовательно ультразвуком и плазмой низкого давления, а перед обработкой раствором инициатора полимеризации поверхность металлического материала обрабатывают глицидолом при 110°C. Обработку раствором инициатора полимеризации ведут в присутствии катализатора диметиламинопиридина, при этом в качестве инициатора полимеризации используют раствор α-бромоизобутирилбромида в хлороформе, а модификацию проводят при 60-90°C 2,2,6,6-тетраметилпиперидилметакрилатом. Изобретение позволяет получить на поверхности металлического материала полимерное покрытие, способное накапливать и передавать электрический заряд. 1 пр.

Способ получения полимерного покрытия на поверхности металла // 2547070

Изобретение относится к получению на поверхности металла полимерных покрытий. Способ включает предварительную обработку поверхности металла для получения на ней гидроксильных групп и последующую ее обработку раствором инициатора полимеризации в среде растворителя в присутствии триэтиламина, и модификацию в растворе, содержащем мономер, путем его привитой полимеризации на поверхности в присутствии каталитического комплекса, состоящего из бромида меди (I) и органического лиганда, в качестве которого используют бипиридин, динонилбипиридин или пентаметилдиэтилентриамин. Предварительную обработку поверхности металла осуществляют плазмой низкого давления, при этом перед обработкой раствором инициатора поверхность металла обрабатывают глицидолом при 110°C. Обработку раствором инициатора ведут в присутствии катализатора диметиламинопиридина, при этом в качестве инициатора полимеризации используют раствор α-бромоизобутирилбромида в хлороформе, а модификацию ведут при 80-110°C гидрофобным мономером, выбранным из ряда 2,2,2-трифторэтилметакрилат, 1,1,1,3,3,3-гексафторизопропилметакрилат, 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,10-гептадекафтордецилметакрилат и лаурилметакрилат. Изобретение позволяет получить на поверхности металла полимерное покрытие, обладающее повышенными гидрофобными свойствами. 4 пр.

Циркониевые композиции предварительной обработки, содержащие редкоземельный металл, соответственные способы обработки металлических подложек и металлические подложки, имеющие соответствующие покрытия // 2578287

Изобретение относится к обработке металлических подложек путем введения подложки в контакт с композицией для предварительной обработки. Композиция содержит редкоземельный металл, цирконильное соединение, электроположительный металл и не более 1 ч./млн свободного фторида в расчете по элементарному фториду, обеспечивающего растворимость редкоземельного металла в композиции. Причем композиция имеет значение pH от 2,9 до 4,4, а при контакте с металлической подложкой композиция вступает в реакцию с поверхностью подложки и химически изменяет поверхность металлической подложки и связывается с поверхностью металлической подложки с образованием защитного слоя. Изобретение обеспечивает образование на металлической подложке перед нанесением покрытия защитного слоя. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 табл., 2 пр.

Циркониевые композиции для предварительной обработки, содержащие литий, соответствующие способы обработки металлических субстратов и соответствующие металлические субстраты с покрытиями // 2609585

Изобретение относится к предварительной обработке металлических субстратов, таких как холоднокатаная сталь и электрогальваническая сталь. Композиция предварительной обработки для обработки металлических субстратов включает металл Группы IIIB и/или Группы IVB, свободный фторид и литий, присутствующий в количестве от 5 до 500 частей на миллион в расчете на общий вес композиции предварительной обработки, в которой мольное отношение металла Группы IIIB и/или Группы IVB к литию составляет от 100:1 до 1:10, причем данная композиция предварительной обработки в основном не содержит смолистого связующего компонента и хромата. Способы включают контактирование металлического субстрата с композицией предварительной обработки. Изобретение обеспечивает улучшение коррозионной стойкости металлических субстратов без использования хроматов и/или фосфатов. 5 н. и 34 з.п. ф-лы, 3 табл., 2 пр.