[发明专利]一种阴极电泳用的磷化液

说明书

技术领域

本发明属于金属表面化学处理技术，具体涉及一种阴极电泳用的磷化液，适用于对涂层防护性要求高的阴极电泳涂装的磷化处理。

背景技术

在汽车、家电涂装工艺中对金属部件磷化是重要工序，其目的是提高耐腐蚀性和涂层的附着力。进行阴极阴极电泳涂装的产品，例如轿车、重型汽车等，要求其外板无锈蚀6年，无外板穿孔腐蚀10年，无损坏结构的锈蚀20年。这就要求与阴极阴极电泳配套的磷化膜具有优异的耐腐蚀性。

阴极电泳涂装中金属被涂工件作为阴极，由于电化学的结果，电场的阴极区PH值可达12左右，这就要求金属表面的磷化膜必须具备良好的耐碱性。阴极电泳涂装还要求磷化膜要具有一定的导电性能，因此必须严格控制磷化膜厚。目前阴极电泳涂装所使用的磷化液存在的主要问题有：“P比”低、耐碱性差，磷化液中含有亚硝酸盐、硝酸根、镍离子、氟离子等有毒的物质，操作工艺复杂不易控制，工作温度高、磷化沉渣多。

目前已有专利提供无镍、无亚硝酸盐的磷化液，但专利CN200810228602“一种用于钢板处理的无镍离子磷化液”含有硝酸盐、钴离子。CN94193230“无镍的磷酸盐化处理方法”含有氟化物、硝酸盐、含氮有机物间硝基苯磺酸盐。CN200410021272“含硫酸羟胺促进剂的低温磷化液及其制备方法”中使用了硝酸和氯酸钠。CN200710034699.3“用于钢板及镀锌板处理的含钙锌锰三元阳离子磷化液”使用了硝酸盐、间硝基苯磺酸钠、氯酸盐，而且磷化温度较高。硝酸盐排放后会增加水藻和水生植物的生长速度，会使溪流和湖水的水体质量变差。间硝基苯磺酸钠是一种含氮含苯有机物，造成水质污染。氟化物是一种毒性污染物。钴离子是一种有毒重金属。氯酸盐会在磷化液中产生氯离子，影响磷化膜的耐蚀性，并且涂装后氯离子会成为潜在的腐蚀源。

本发明利用硫酸羟胺促进剂易于得到Zn₂Fe(PO₄)₂4H₂O(P相)含量高、耐碱性强的磷化膜的特点，并添加锰盐、钨酸盐、钼酸盐进一步提高磷化膜的耐碱性和耐蚀性，不使用镍离子、亚硝酸盐、硝酸盐、氟化物等毒害物质，得到耐碱性好，与阴极电泳配套性好的磷化液。本发明的磷化液磷化温度较低，磷化沉渣少；开缸液和补加液为一种溶液，使用方便。

本发明的阴极电泳用的磷化液是通过以下技术方案实现的，各成分在一升水溶液中的含量为：

锌盐为氧化锌、磷酸二氢锌中的一种或两种之和，用量20～50g；

锰盐为磷酸二氢锰、碳酸锰的一种或两种之和，用量20～50g；

磷酸用量150～250g；

硫酸羟胺用量20～80g；

碳酸钠用量15～30g；

添加剂为钨酸钠、钼酸钠的一种或两种之和，用量1～20g；

络合剂为柠檬酸、酒石酸中的一种或两种，用量10～20g；

其余是水。

本发明一种阴极电泳用磷化液的配制方法：

取规定量的锌盐、锰盐，加入水和规定量的磷酸，充分搅拌至溶解；分别加入规定量的络合剂、碳酸钠、硫酸羟胺、添加剂，充分溶解后加水至规定体积。

本发明一种阴极电泳用磷化液磷化液使用方法：

按磷化液含量100ml/L的浓度加水配制成磷化工作液，测定调整磷化工作液游离酸度在0.8～1.5，总酸度20～30点。加热温度25～45℃，磷化时间2～6分钟。

用本发明提供的一种阴极电泳用磷化液磷化液进行磷化处理，磷化成膜速度快，磷化膜结晶细致，耐碱性优良。该磷化膜在(30.0±0.5)℃于0.1mol/LNaOH溶液中浸渍5min，单位面积磷化膜失重小于5％，与高镍磷化膜相当。因此本发明得到的磷化膜具有优良的耐碱性，与阴极电泳涂装具有优良的配套性。

具体实施方式：

实施实例1：

氧化锌20g/L、磷酸二氢锰30g/L、磷酸150g/L、、柠檬酸10g/L、硫酸羟胺20g/L、钨酸钠10g/L、钼酸钠1g/L、碳酸钠15g/L、其余为水。

磷化液游离酸度为8，总酸度为220。在40℃磷化3分钟，得到的磷化膜外观均匀、致密，磷化结晶为颗粒状，膜重2.8mg/m²，磷化膜耐碱性2.6％，P比为96％。

实施实例2：

氧化锌30g/L、碳酸锰20g/L、磷酸170g/L、酒石酸10g/L、硫酸羟胺50g/L、钨酸钠20g/L、碳酸钠22g/L、其余为水。