Раствор для фосфатирования — SU 1125293 (original) (raw)
(71) Ордена Трудового Красного Знамени институт химии и химическойтехнологии АН Литовской ССР(54)(57) РАСТВОР ЛЛЯ ФОСФАТИРОВАНИЯсодержащий соединения, образующиепри диссоциации ионы цинка, кальцинитрата, хлората, фосфата, о тичающийся тем, что, сцеью получения тонких, равномерных, мелкокристаллических покрытий на электроосажденной блестящей цинковой поверхности, обладающих высокой адге зией с лакокрасочными покрытиями, он дополнительно содержит гуанидин азотно-кислый при следующем соотношении компонентов, г/л:Соединение, образующее ионы 2 п (в переИсчете на 2 п,)7 Ф0,7-2,8Соединение, образую.щее ионы Са (в пересчете на Са )7 Ф1,3Соединение, образующее ионы РО, (вЭпересчете на Р 04 ) 8,2-32,9Соединение, образующее ионы С 10 (в пересчете на С 10 ) О, 7-2,8Соединение, образующее ионы ИО (в пересчете на ИО ) 3, ,60,7-2,8 11252Изобретение относится к химическойобработке поверхности металлов,в частности к составам для осажденияпромежуточного фосфатного слоя под ла-кокрасочное покрытие, 5Известны растворы для фосфатирования поверхности стали, включающиесоединения, образующие при диссоциации ионы цинка, фосфата и нитрата 1 - 3110Известны также растворы для фосфа"тирования черных металлов, включающие добавки гуанидина или нитрогуанидина Д 3При использовании известных растворов, как включающих названные добавки, так и без них для Фосфатированияцинковой поверхности получаются толстые крупнокристаллические покрытия,Поскольку осаждение качественных 20цинковых покрытий на сложнопрофилированные изделия осуществляется из электролитов блестящего цинкования (нецианистых), возникает необходимость получения тонких мелкокристаллических про-:5межуточных фосфатных покрьггий наэлектроосажденном блестящем цинке.Наиболее близким к предлагаемому1раствору является состав для фосфатирования черных металлов, содержащий З 0соединения, образующие при диссоциации ионы цинка, кальция, фосфата,нитрата и хлората Я .Однако при использовании известного раствора для фосфатирования блестящей цинковой поверхности образуетсятолстая пленка, имеющая большой привес, в связи с чем нанесенные затемлакокрасочные покрытия не обладаютдостаточной адгезией, прочностью 40при изгибе и ударе, а также коррозионной стойкостью.Цель изобретения - получение тонких,равномерных, мелкокристаллическихпокрытий на злектроосажденной блестя 45щей цинковой поверхности, обладающихвысокой адгезией с лакокрасочными пок рьггия ми,Поставленная цель достигается тем,что раствор дпя фосфатирования, содержащий соединения, образующие придиссоциации ионы цинка, кальция, нитрата, хлората, фосфата, дополнительносодержит гуанидин азотно-кислый приследующем соотношении компонентов,г/л:55Соединение, образующееионы 2 п ( в пересче 24те на 2 п )93 Соединение, образую(2 фщее ионы Са ( в пересчете на Са )1,3-5,2 Соединение, обра 3зующее ионы РО(в пересчете на РО ) 8,2-32,93Соединение, образующее ионы С 10 1 (в пересчете на С 10)Соединение,образующее ионы И 01(в пересчете на %)3 ) 3,9-15,6 Гуанидин азотно- кислый 0,7-2,8 1,0-5,0 В качестве источников указанных ионов в растворе могут бытьиспользованы соли: окись цинка,окись кальция 1 цинк и кальцийфосфорно-кислые однозамещенные, цинки кальций азотно-кислые, азотнаякислота, нитрат натрия, фосфорнаякислота, хлораты цинка, кальция,натрия, Гуанидин азотно-кислый может быть марки" ч" ( ТУ б - 09 - 3576-74) .Основной фосфатирующийрастворготовят следующим образом.Монофосфат цинка растворяютв небольшом объеме воды, добавляютфосфорную кислоту, затем кальцийазотно-кислый, растворенный в отдельной порции воды. К полученному раствору прибавляют водные растворыгуанидина азотно-кислого и натрияхлорновато-кислого. Раствор доводятдо нужного объема и корректируютпри помощи едкого натра до значениярН=З,О-З, 1,Фосфатирование образцов проводятследующим образом.Одинкованнь 1 е вэлектролите блестящего бесцианистого цинкования образцы (пластинки из стали Стплощадью60 см ) погружают в предлагаемыйраствор и фосфатируют в течениеО7 мин при 40-50 С, промывают проточной водой и сушат. Для проведенияиспытаний на адгезию, прочностьпри изгибе и ударе и коррозионнуюстойкость образцы покрывают лакомАК(однократным погружением)и сушат теплым сжатым воздухом,Испьггания проводят .после выдержкиобразцов при комнатной температурев течение 48 ч, Составы предлагаемого раствора для фосфатированияприведены в табл.1 Результатыиспытаний представлены в табл,2,(в пересчете на РО ) 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 16,5 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4. 1,4 1,4 8,4 8,4, 7,4 Гуанидин азотно-кислый 1,0 2,0 5,0 1,0 Нитрогуанидин 1,0 1,0 Гуанидин Таблица 2 Показатели Пример Адгезия, балл 3 Прочность приизгибе,мм 3 5 3 Прочность приударе, кгс/см 25 30 24 28 40 50 50 1,5 2 Внешний вид крк Соединение, образующее ионы цинка в песИ ресчете на Ег, ) Соединение, образующее ионы кальция(в пересчете наСа+ ) Соединение, образующее ионы хлората(в пересчете на С 10 ) Соединение, образующее ионы нитрата(в пересчете на Ий ) Продолжительность обработки,мин 7 Коррозионная стойкость по методу Г.А.Акимова, мин 1 2,6 2,6 2,6 2,6 8,4 8,4 8,4 8,4 7 7 72 3 2,срк срк срк срк1125293 Продолжение табл.2Пример Показатели 2 3 4 5 б 7 8 Привес покрыг 10,0 7,0 10,0 8,5 6,0 4,5 3,5 12,0 Равномерностьпокрытия нр нр нр нр нр П р и м е ч а н и е: р - равномерное, нр - неравномерное, крк - крупнокристаллическоеф срк - среднекристаллическое, млк - мелкокристаллическое,Для сравнения приведены результатыиспытания оцинкованных образцов,ВИИИПИ Ваваэ 8440/21 Тираж 899 Подписное Фющаа ШШ ффПафеаФе, й.Узгород, ул.Проектиаа, 4 Внешний вид фосфатных покрытий .оценивается визуально и отмечается их равномерность и кристалличность. Привес фосфатных пленок определяют взвешиванием образцов после фосфатирования и затем после снятия покрытия в 25 Х-ном растворе хромового ангидрида, Адгезия определяется методом надреза (ГОСТ 15140-69, высот кая - 1 балл, низкая - 4 балла.Прочность при изгибе определяется по ГОСТ 6806-73. Прочность при ударе определяется (ГОСТ 4765-73) на при боре У. Вес груза 1 кг. Отсутствие трещин на образце при высоте падения груза 50 см считается хорошей прочностью при ударе.Коррозионная стойкость покрытий З 5 проверяется ускоренным капельным ме. тодом Г,В,Акимова. Для испытания каплю раствора, содержащего 40 мл 0,4 М Сц 804 20 мл 107-ного НаС 1 и 0,8 мл О, 1 М НС 1 наносят на покрытие 40 и следят за изменением цвета капли от сине-голубого до черного. Чем больше промежуток времени от момента, нанесения капли до момента изменения ее цйета, тем выше коррозионная 45 стойкость покрытия. фосфатирование которьж осуществляют в известном растворе (пример 1), а также при введении в известный раствор добавок гуанидина (примеры 7 и 8) и нитрогуанидина (примеры 5 и 6).Приведенные экспериментальные данные показывают,.что фосфатные пленки, осаждаемые на блестящую цинковую поверхность из известного раствора и даже при введении в него известных ранее добавок (гуанидина и нитрогуанидина), не обладают параметрами, удовлетворяющими эксплуатационным требованиям - низкие адгезия, коррозионная стойкость и прочность при ударе. И только введение в известный раствор добавок гуанидина азотно- кислого обеспечивает получение на блестящем элвктроосажденном цинке покрытий тонких, мелкокристаллических характеризующихся высокими адгезиями, прочностью при изгибе и ударе, а также коррозионной стойкостью.Предлагаемый раствор может быть использован в различных областях металлообрабатывающей промьппленности (в машиностроении, судостроении, приборостроении и др.) для нанесения промежуточного фосфатного подслоя на сложнопрофилированные изделия, оцинкованные в электролитах блестящего (бесцианистого) цинкования.