Раствор для холодного фосфатирования стальной арматуры

Авторы патента:

Румянцева Варвара Евгеньевна (RU)

Румянцева Кира Евгеньевна (RU)

Щепочкина Юлия Алексеевна (RU)

Федосов Сергей Викторович (RU)

Балмасов Анатолий Викторович (RU)

Семенов Василий Евгеньевич (RU)

C23C22/13 - содержащих также нитратные или нитритные анионы

Владельцы патента RU 2370569:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный архитектурно-строительный университет" (RU)

Изобретение относится к средству антикоррозионной защиты стальной арматуры, используемой в производстве железобетонных изделий и конструкций. Раствор включает, вес.ч.: соль мажеф 30-40, Zn(NO₃)₂ 50-60, NaNO₂ 3-4, сахарин 1-2, нитрилотриуксусная кислота 5-7, препарат ОС-20 или синтанол ДС-10 5-10, вода 1000. Раствор обеспечивает формирование на поверхности стальной арматуры мелкокристаллической пленки и повышение ее защитных свойств. 1 ил., 2 табл.

Изобретение касается средств антикоррозионной защиты стальной арматуры, используемой в производстве железобетонных изделий и конструкций.

Известен раствор для холодного фосфатирования стальной арматуры, вес.ч.: соль мажеф 30-60; Zn(NО₃)₂ 50-70; NaNО₂ 2-4; вода 1000 [1]. Пленка, сформированная на стальной арматуре при применении такого раствора, не обеспечивает ее надежную защиту от коррозии.

Задачей изобретения является повышение защитных свойств фосфатной пленки.

Технический результат достигается тем, что раствор для холодного фосфатирования стальной арматуры, включающий соль мажеф, Zn(NО₃)₂, NaNО₂, воду, дополнительно содержит сахарин, нитрилотриуксусную кислоту, препарат ОС-20 или синтанол ДС 10, при следующем соотношении компонентов, вес.ч.: соль мажеф 30-40; Zn(NО₃)₂ 50-60; NaNО₂ 3-4; сахарин 1-2; нитрилотриуксусная кислота 5-7; препарат ОС-20 или синтанол ДС-10 5-10; вода 1000.

Соль мажеф, выпускаемая промышленностью, состоит из монофосфата марганца и железа (II). Она имеет следующий состав, мас.%: Fe=2,4-4,5; Mn≥14; фосфаты (в пересчете P₂O₅) = 46-52; , Cl, CaO≤0,05-0,07.

Препарат ОС-20 представляет собой моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов C_nH_2n=1O(C₂H₄O)_mH, где: n=10-18; m=8-10.

Синтанол ДС-10 представляет собой моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов C_nH_2n=1O(C₂H₄O)_mH, где: n=18 (марка А) или n=14-18 (марка Б) или n=16-18 (спирты кашалотового жира, марка В); m=20.

Составы раствора для холодного фосфатирования стальной арматуры приведены в табл.1.

Таблица 1
Компоненты	Состав раствора, вес.ч:
1	2	3	4
Соль мажеф	30	30	40	40
Zn(NO₃)₂	50	50	60	60
NaNO₂	3	3	4	4
Сахарин	2	2	1	1
Нитрилотриуксусная кислота	5	5	7	7
Препарат ОС-20	5	-	10	-
Синтанол ДС-10	-	5	-	10
Вода	1000	1000	1000	1000

Ниже приведен пример холодного фосфатирования стальной арматуры с применением предложенного раствора.

В 1000 кг воды, нагретой до температуры 60-80°С, растворяют 40 кг соли мажеф, охлаждают до температуры 20-30°С, добавляют 60 кг Zn(NO₃)₂, 4 кг NaNO₂, 1 кг сахарина, 7 кг нитрилотриуксусной кислоты, 10 кг препарата ОС-20 или синтанола ДС-10. Полученный раствор фильтруют, погружают в него стальную арматуру и выдерживают в течение 10-15 мин, после чего извлекают ее из раствора и сушат на воздухе. Температуру раствора, при выдержке в нем арматуры, поддерживают 20-60°С. В результате на арматуре образуется защитная пленка. После выдержки на воздухе в течение 1 суток защитная способность пленки возрастает вследствие окисления железа в ее порах.

Результаты сравнительных испытаний (капельная проба) арматуры, обработанной в известном [1] и предложенном растворах, приведены в табл.2.

Таблица 2
Фосфатирующий раствор	Известный	Предлагаемый
Контрольное время непосредственно после фосфатирования, с	60	120
Контрольное время после истечения суток, с	180	360

Анодные потенциодинамические кривые электрода из арматурной стали в растворе NaCl (2 г/л) представлены графиком (см. чертеж), где: 1 - образец без обработки; 2 - арматурная сталь, обработанная в известном растворе [1]; 3 - арматурная сталь, обработанная в предложенном растворе (при температуре 25°С, напряжении 5 мВ/с).

Увеличение поляризации при испытании образцов с покрытием, сформированном в предлагаемом растворе для холодного фосфатирования, свидетельствует о повышении защитных свойств пленки.

Предложенный раствор обеспечивает формирование на поверхности стальной арматуры мелкокристаллической пленки, надежно защищающей ее от коррозии.

Источники информации

1. Хаин И.И. Теория и практика фосфатирования металлов. - Л.: Химия, 1973. - С.151.

Раствор для холодного фосфатирования стальной арматуры, включающий соль мажеф, Zn(NO₃)₂, NaNO₂, воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит сахарин, нитрилотриуксусную кислоту, препарат ОС-20 или синтанол ДС-10 при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

соль мажеф	30-40
Zn(NO₃)₂	50-60
NaNO₂	3-4
сахарин	1-2
нитрилотриуксусная кислота	5-7
препарат ОС-20 или синтанол ДС-10	5-10
вода	1000

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.

Композиция для получения защитного фосфатного покрытия и корректирующий состав для нее // 2261291

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.

Способ фосфатирования металлической поверхности // 2210624

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).

Раствор для одновременного обезжиривания и фосфатирования // 2194799

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

Способ получения покрытия для защиты от коррозии стальных деталей // 2177055

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам получения покрытий для защиты от коррозии стальных деталей. .

Способ подготовки поверхности проволоки перед сухим волочением // 2170285

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.

Композиция для обработки металлической поверхности // 2120495

Состав концентрата для получения водного раствора для нанесения покрытия для обработки металлических поверхностей, водный раствор для нанесения фосфатного покрытия кристаллической структуры на металлическую поверхность, способ фосфатирования металлической поверхности и пополняющий состав для добавления к раствору для нанесения покрытия // 2109845

Состав для нанесения твердосмазочного антифрикционного покрытия // 1708922

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.

Способ обработки фосфатного шлама // 1518305

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

Преобразователь поверхности металла // 2371517

Изобретение относится к химической поверхностной обработке металлических материалов и формированию на их поверхности металлозащитных покрытий для защиты от коррозии

Способ получения цинкнитратфосфатного концентрата // 2380458

Изобретение относится к области производства концентратов фосфатирования, применяемых в автомобилестроительной, машиностроительной и других отраслях промышленности для нанесения фосфатного покрытия

Композиция для подготовки поверхности, способ приготовления указанной композиции и способ подготовки поверхности // 2392353

Изобретение относится к подготовке поверхности

Раствор для фосфатирования стальной поверхности // 2489517

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

Раствор для холодного фосфатирования стальной арматуры // 2495962

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.

Жидкость для химической конверсионной обработки металлического материала и способ обработки // 2510431

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.

Способ фосфатирования железокобальтового сплава // 2560891

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.

Раствор для фосфатирования металлической поверхности // 2572688

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.

Способ фосфатирования магнитомягких сплавов типа пермаллой (варианты) // 2624566

Изобретение относится к химической обработке поверхности металла, в частности прецизионных магнитомягких сплавов типа пермаллой, для получения фосфатного электроизоляционного покрытия толщиной 8-15 мкм. Первый вариант способа включает нанесение на поверхность сплава типа пермаллой гальванического цинкового покрытия из цинкатного электролита, содержащего ZnO – 6-14 г/дм3 и NaOH – 80-140 г/дм3, при плотности тока 3-4 А/дм2, отношении анодной и катодной поверхности 1:2 и температуре 15-30°C в течение 5-7 мин. После этого на слой цинка наносят фосфатный слой при температуре 95-98°C в течение 2-3 минут раствором, содержащим, г/дм3: P2O5 – 7,4-9,8, Mn2+ – 2,1-2,8, Zn2+ – 11,0-13,0, NO3- – 21,0-25,0, NO2- – 0,3-0,5. Во втором варианте способа на поверхность сплава наносят гальваническое цинковое покрытие из цианистого электролита, содержащего ZnO – 15-45 г/дм3, NaCN – 30-120 г/дм3, NaOH – 35-100 г/дм3, при плотности тока 1-5 А/дм2, отношении анодной и катодной поверхности 1:1 и температуре 15-30°C в течение 14-17 мин, после чего наносят фосфатный слой по первому варианту. Техническим результатом является получение плотной, мелкокристаллической однородной фосфатной пленки толщиной 8-15 мкм, имеющей величину пробивного напряжения не ниже 70 В. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 пр.

Композиция для формирования противокоррозионных фосфатных покрытий на стальной поверхности // 2633427

Изобретение относится к области защиты от коррозии стальных изделий. Предложенная композиция для формирования противокоррозионных фосфатных покрытий на стальной поверхности содержит, %: оксид цинка – 0,8-1,0, фосфорную кислоту – 1,84-2,0, азотную кислоту – 0,78-0,9, церий сернокислый (в пересчете на металл) – 0,006-0,012; гидроксиламин сернокислый – 0,5-1,0 и вода – остальное. Фосфатирование стальных изделий с использованием композиции производится при температуре раствора 20-30°С в течение 6-12 минут с последующей сушкой при температуре 60-160°С. Композиция обеспечивает формирование на стальной поверхности фосфатных покрытий, обладающих высокой коррозионной стойкостью и защитной способностью, причем присутствие в составе композиции ионов церия способствует формированию на поверхности стали практически беспористых фосфатных покрытий, которые препятствуют проникновению воды и хлорид ионов. 1 табл., 6 пр.