[发明专利]常温无渣快速磷化液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及磷化液技术领域，更具体的说，涉及一种常温无渣快速磷化液及其制备方法。

背景技术

随着金属加工业的迅速发展，磷化工艺在金属表面处理，尤其是涂漆（或喷漆）前处理等方面的应用日益广泛。目前所用磷化液多为中、高温磷化液（使用温度55℃-95℃），这类磷化液制得的磷化膜，具有结晶粗大，膜层较厚，磷化时间长，磷化设备投资大、能耗高、酸雾大、溶液稳定性差、沉渣多、调整繁琐、环保压力大等不利因素。

中国专利CN102605364公开了一种中温低沉渣低排放厚膜磷化液及其磷化方法，所述磷化液的组分为：马日夫盐3 ～ 5％，硝酸锌9 ～ 12％，硝酸锰3 ～ 5％，钼酸铵0 ～ 0.01％，氯酸钠0 ～ 0.02％，柠檬酸0.01 ～ 0.03％，乙二胺四乙酸0.01 ～ 0.03％，余量为水，按重量计。该专利磷化液在使用过程中虽然产生极少的沉渣，但是其游离酸度极低，造成磷化上膜困难，磷化时间长等缺点。

发明内容

本发明的目的之一在于克服现有技术的不足，提供一种常温无渣快速磷化液，本磷化液磷化时间短，大大提高了工作效率，并且使用温度低，降低了能耗，且无需对沉渣进行处理。

本发明的目的之二在于提供上述常温无渣快速磷化液的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种常温无渣快速磷化液，以质量百分比计，由以下原料制成：

磷酸10-20%，氧化锌6-10%，硝酸锌20-25%，间硝基苯磺酸钠1-5%，柠檬酸钠0.5-2%，乙二胺四乙酸（EDTA）1-4%，余量为水。

本发明优选的技术方案为：一种常温无渣快速磷化液，以质量百分比计，由以下原料制成：

磷酸15-18%，氧化锌7-9%，硝酸锌20-22%，间硝基苯磺酸钠1-2%，柠檬酸钠0.5-1%，乙二胺四乙酸（EDTA）1-2%，余量为水。

本发明更优选的技术方案为：

磷酸15%，氧化锌9%，硝酸锌22%，间硝基苯磺酸钠1%，柠檬酸钠1%，乙二胺四乙酸（EDTA）1%，水51%。

一种常温无渣快速磷化液，以质量百分比计，由以下原料制成：

本发明常温无渣快速磷化液的制备方法依次包括如下步骤：

（1）在反应釜中加入磷酸，开启反应釜进行搅拌；

（2）往反应釜中加入所需水总用量40%-60%的水；

（3）往反应釜中加入氧化锌；

（4）反应完全并溶液澄清后往反应釜中加入剩余的水；

（5）往反应釜中加入硝酸锌，搅拌均匀并使溶液澄清；

（6）往反应釜中加入间硝基苯磺酸钠，搅拌均匀并使溶液澄清；

（7）最后往反应釜中加入柠檬酸钠、EDTA，搅拌均匀并溶液澄清。

本发明的主要工作原理如下：

钢铁件浸入磷化液（由Zn(H₂PO₄）₂ 组成的酸性稀水溶液，PH值为1-3）中，磷化膜的生成反应如下：

3Zn(H₂PO₄）₂ =Zn₃(PO₄）₂↓+4H₃PO₄

钢铁工件是钢铁合金，在磷酸作用下，Fe和FeC₃形成无数原电池，在阳极区，铁开始溶解为Fe²⁺，同时放出电子。

Fe+2H₃PO₄ =Fe (H₂PO₄）₂+H₂↑

Fe =Fe²⁺ +2e^-

在钢铁工件表面附近的溶液中Fe²⁺不断增加，当Fe²⁺与HPO₄^2-，PO₄^3-浓度大于磷酸盐的溶度积时，产生沉淀，在工件表面形成磷化膜：

Fe(H₂PO₄）₂= FeHPO₄↓+ H₃PO₄