汽車用磷化液、配製方法及其磷化處理工藝的製作方法
2023-05-31 17:58:31
專利名稱：汽車用磷化液、配製方法及其磷化處理工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車用磷化液、配製方法及其磷化處理工藝，尤其適於汽車塗裝工藝中冷軋板和鍍鋅板、鋅鎳合金鍍板的磷化處理。
背景技術：
汽車塗裝工藝中鋼板的磷化處理是重要工序，其目的是提高鋼板耐腐蝕能力和與塗層的附著力，磷化處理是在徹底脫脂的基礎上，提供一清潔、均勻、無油脂的磷化膜表面，磷化膜的多孔結構增加了基材面積，使塗層與基材之間連接面相應增加，漆層不飽和樹脂和磷酸鹽結晶體間的化學作用，也大大增強其結合力，此外，磷化膜提供了穩定的不導電的隔離層，是汽車塗裝工藝中重要的組成部分。我國國內汽車鋼板用磷化液大部分依賴進口，進口磷化液價格昂貴，提高了汽車製造成本；國內廠家近年開發的磷化液，技術性能指標一般，基本在建材鍍鋅鎳或彩塗等生產線應用；而且現有的磷化液配方中大都含有亞硝酸鹽類促進劑，使用中產生NOX汙染環境。
發明內容
本發明的目的是提供一種汽車用磷化液、配製方法及其磷化處理工藝，該磷化液具有高質量、低成本、不汙染環境的特點；利用該磷化液和工藝處理冷軋板和鍍鋅板、鋅鎳合金鍍板，可得到薄膜化和低電阻的磷化膜，具有高附著力和強耐蝕性。
本發明的目的是這樣實現的本發明汽車用磷化液是一種以磷酸、硝酸、氧化鋅為主的組合物，其成分組成重量百分比為磷酸14-18，硝酸22-26，氧化鋅10-14，碳酸鈉2-12，有機促進劑0.2-0.4，氨基胺0.03-0.07，其餘是水。
本發明汽車用磷化液的配製方法為取2/3的去離子水，加入磷酸，再按順序分別加入硝酸、氧化鋅、碳酸鈉、氨基胺、有機促進劑，每次加入後要充分攪拌，經沉澱過濾後，補充其餘水分，靜置24h熟化後便可使用。
使用本發明汽車用磷化液磷化處理汽車冷軋板和鍍鋅板的工藝為磷化液60-80ml/l，溫度45-50℃，時間3至5分鐘；操作方式為浸漬處理。
使用本發明汽車用磷化液磷化處理汽車鋅鎳合金鍍板的工藝為磷化液40-60ml/l，溫度45-50℃，時間3至5分鐘；操作方式為浸漬處理。
本發明汽車用磷化液以添加少量羥基胺的有機雜環化合物，替代現有技術中普遍使用亞硝酸鹽、硝酸鹽、氯酸鹽等作為促進劑，硝酸鹽類促進劑在生產過程中產生NOx氣體毒性較強，危害人體，汙染環境，氯酸鹽也存在同樣問題，而且這種無機促進劑存在餘渣量較大的問題；本發明使用的有機促進劑不但克服了現有技術中無機促進劑汙染環境等問題，而且使磷酸鹽結晶成膜的速度更高，晶格排列更完整，餘渣減少。
使用本發明汽車用磷化液進行汽車板的磷化處理工藝中，為得到結晶組織均勻緻密，耐蝕性好的磷化膜，對磷化處理的酸度、酸比、溫度、時間等工藝參數經過反覆論證、實驗，得出優選的本發明汽車板磷化處理方案。
控制總酸度的作用是使磷化液中成膜離子保持在必要的範圍內，游離酸度過高、過低均會產生不良影響，過高成膜慢、晶粒大，嚴重者不能成膜，易出現黃鏽，過低則要生成額外的沉渣，本發明磷化處理汽車冷軋板和鍍鋅板優選60-80ml/l的磷化液濃度，而磷化處理汽車鋅鎳合金鍍板優選40-60ml/l的磷化液濃度。
溫度也是能否成膜、膜層品質好壞的一個關鍵因素，溫度控制著磷化液中的成膜離子濃度，溫度高，磷酸二氫鹽的離解度大，成膜離子濃度相應高些，但高溫磷化沉渣較多，加熱成本也高，所以本發明的溫度控制在保證結晶組織合格的前提下，溫度變化要求越小越好；本發明的溫度選擇在45-50℃，浮動在5℃以內，既能保證膜層組織的高標準要求，對於生產線操作來說是，又有可操作性時間是與磷化液使用中的另一重要工藝參數，時間不足時，成膜量不足，時間過長時，由於結晶在已形成的膜上繼續生長，會產生有疏鬆表面的粗厚膜。本發明優先3-5分鐘作為低溫磷化的時間，確保了膜層覆蓋均勻，膜厚達到3μm，最厚不高於5μm，從而實現薄膜、細晶結構、低電阻。
經過本發明磷化液及其處理工藝磷化處理的汽車板，在電泳底塗時自保性和配合性均極優良，磷化膜及電泳底塗層均具有良好的耐蝕性、高附著力。
經過本發明磷化液及其處理工藝磷化處理的汽車板，經國家有色金屬監督檢驗中心和北京腐蝕與防護培訓諮詢中心進行測定、檢驗，檢測結果與實驗相一致，磷化膜在電泳底塗時自保性和配合性均極優良，磷化膜及電泳底層均具有良好的附著力、耐蝕性、耐水性，達到了產品的高技術目標要求，具體指標如下表1磷化膜性能檢測結果表
表2電泳塗層(底漆)性能檢測結果
具體實施方式
實施例1本發明汽車用磷化液是一種以磷酸、硝酸、氧化鋅為主的組合物，其成分組成重量百分比為磷酸14，硝酸24，氧化鋅10，碳酸鈉12，有機促進劑0.2，氨基胺0.05，其餘是水。
本發明汽車用磷化液的配製方法為取2/3的去離子水，加入磷酸，再按順序分別加入硝酸、氧化鋅、碳酸鈉、氨基胺、有機促進劑，每次加入後要充分攪拌，經沉澱過濾後，補充其餘水分，靜置24h熟化後便可使用。
使用本發明汽車用磷化液磷化處理汽車冷軋板和鍍鋅板的工藝為磷化液60ml/l，溫度46C，時間4分鐘；操作方式為浸漬處理。
使用本發明汽車用磷化液磷化處理汽車鋅鎳合金鍍板的工藝為磷化液40ml/l，溫度46℃，時間4分鐘；操作方式為浸漬處理。
實施例2本發明汽車用磷化液是一種以磷酸、硝酸、氧化鋅為主的組合物，其成分組成重量百分比為磷酸16，硝酸26，氧化鋅12，碳酸鈉8，有機促進劑0.5，氨基胺0.03，其餘是水。
本發明汽車用磷化液的配製方法為取2/3的去離子水，加入磷酸，再按順序分別加入硝酸、氧化鋅、碳酸鈉、氨基胺、有機促進劑，每次加入後要充分攪拌，經沉澱過濾後，補充其餘水分，靜置24h熟化後便可使用。
使用本發明汽車用磷化液磷化處理汽車冷軋板和鍍鋅板的工藝為磷化液70ml/l，溫度47℃，時間5分鐘；操作方式為浸漬處理。
使用本發明汽車用磷化液磷化處理汽車鋅鎳合金鍍板的工藝為磷化液50ml/l，溫度47℃，時間5分鐘；操作方式為浸漬處理。
實施例3本發明汽車用磷化液是一種以磷酸、硝酸、氧化鋅為主的組合物，其成分組成重量百分比為磷酸18，硝酸22，氧化鋅14，碳酸鈉10，有機促進劑0.3，氨基胺0.05，其餘是水。
本發明汽車用磷化液的配製方法為取2/3的去離子水，加入磷酸，再按順序分別加入硝酸、氧化鋅、碳酸鈉、氨基胺、有機促進劑，每次加入後要充分攪拌，經沉澱過濾後，補充其餘水分，靜置24h熟化後便可使用。
使用本發明汽車用磷化液磷化處理汽車冷軋板和鍍鋅板的工藝為磷化液80ml/l，溫度50℃，時間5分鐘；操作方式為浸漬處理。
使用本發明汽車用磷化液磷化處理汽車鋅鎳合金鍍板的工藝為磷化液60ml/l，溫度46℃，時間5分鐘；操作方式為浸漬處理。
權利要求
1.一種汽車用磷化液是以磷酸、硝酸、氧化鋅為主的組合物，其特徵在於，所述磷化液的成分組成重量百分比為磷酸14-18，硝酸22-26，氧化鋅10-14，碳酸鈉2-12，有機促進劑0.2-0.4，氨基胺0.03-0.07，其餘是水。
2.根據權利要求1所述汽車用磷化液，其特徵在於，所述有機促進劑為添加少量羥基胺的有機雜環化合物。
3.權利要求1或2所述汽車用磷化液的配製方法，其特徵在於，取2/3的去離子水，加入磷酸，再按順序分別加入硝酸、氧化鋅、碳酸鈉、氨基胺、有機促進劑，每次加入後要充分攪拌，經沉澱過濾後，補充其餘水份，靜置24h熟化後便可使用。
4.使用權利要求1或2所述汽車用磷化液磷化處理汽車冷軋板和鍍鋅板的工藝，其特徵在於，所述磷化處理工藝為磷化液60-80ml/l，溫度45-50℃，時間3至5分鐘；操作方式為浸漬處理。
5.使用權利要求1或2所述汽車用磷化液磷化處理汽車鋅鎳合金鍍板的工藝，其特徵在於，所述磷化處理工藝為磷化液40-60ml/l，溫度45-50℃，時間3至5分鐘；操作方式為浸漬處理。
全文摘要
本發明涉及一種汽車用磷化液、配製方法及其磷化處理工藝，尤其適於汽車塗裝工藝中冷軋板和鍍鋅板、鋅鎳合金鍍板的磷化處理。本發明汽車用磷化液是一種以磷酸、硝酸、氧化鋅為主的組合物，其成分組成重量百分比為磷酸14－18，硝酸22－26，氧化鋅10－14，碳酸鈉2－12，有機促進劑0.2－0.4，氨基胺0.03－0.07，其餘是水。本發明汽車用磷化液的配製方法為取2/3的去離子水，加入磷酸，再按順序分別加入硝酸、氧化鋅、碳酸鈉、氨基胺、有機促進劑，每次加入後要充分攪拌，經沉澱過濾後，補充其餘水分，靜置24h熟化後便可使用。
文檔編號C23C22/05GK1865503SQ200610092988
公開日2006年11月22日 申請日期2006年6月12日 優先權日2006年6月12日
發明者張清學, 呂今強, 郝曉燕, 張仲波, 趙振峰, 張敬民 申請人:張清學