[发明专利]一种不含镍单组分高耐蚀性环保黑色磷化液

说明书

技术领域

    本发明主要涉及表面化学领域，尤其涉及一种不含镍单组分高耐蚀性环保黑色磷化液。

背景技术

    磷化是常用的金属表面处理技术，原理上属于化学转换膜处理，主要应用于钢铁表面磷化，有色金属（如铝、锌）件也可应用磷化。磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑作用。黑色磷化处理是一种被广泛采用的价廉质优的表面处理技术，且作为外观件对磷化膜黑度要求较高。黑色磷化有着广泛的应用，如汽车踏板系列，离合器产品，轴承，喷油嘴等等。钢铁的黑膜磷化工艺大致可分为２种：一种是一步法，即不需预浸可直接磷化，现有的一步法黑色磷化多为锰盐高温磷化，但是该膜层易出现结晶粗大、磷化液沉渣较多等问题，调整起来较为复杂，且工艺操作温度高，一般在９０～９８℃，耗能大。另一种是二步法，即先预浸再磷化，在该预浸液中的黑化剂是多由亚硒盐所组成，此工艺的缺点为预发黑处理液不稳定，易掉膜，这样就会造成溶液易发生改变，溶液重复率下降等问题，且亚硒酸为有毒物质，加之价格较贵，这就造成了废液的处理和回收等问题。   目前国内黑色磷化处理普遍存在耐蚀性较差的缺点，一般室内放置几天到几十天即生锈, 硫酸铜溶液点滴试验一分钟左右即变色( 按国标GB6807一86规定进行试验)，且磷化膜黑度差，易脱膜，远远不能满足现代工业产品的高品质要求，而现在高耐蚀性黑色磷化液市场基本被国外企业所垄断，因而如何提高黑色磷化膜的耐蚀性，提高黑度，增强膜层结合力，打破国外企业对国内市场的垄断，成为国内黑色磷化处理技术一个亟待解决的话题。本发明旨在提供一种一步法制备高耐蚀性黑色磷化膜，硫酸铜点滴实验最高可达40min，大大优于国家标准（2min），且该磷化液不含镍、亚硝酸盐等有毒有害物质、对环境污染小，形成的磷化膜黑度高，不脱膜，极具市场应用价值。

发明内容

本发明目的就是提供一种不含镍单组分高耐蚀性环保黑色磷化液。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种不含镍单组分高耐蚀性黑色磷化液，所述的每升处理液是由下述重量的各原料混合组成：

主成膜剂25-50g、成膜助剂5-25g、促进剂0.1-3 g、晶粒细化剂 60-80 g、稳定剂0.5-2g、发黑剂0.05-1 g、发黑助剂 0.1-0.5 g、余量为水；

所述的主成膜剂为磷酸二氢锌；

所述的成膜助剂是由下述重量份的各原料组成的：硝酸锰40-50、富马酸二甲酯3-4、氯化石蜡4-6、乙氧基化烷基硫酸铵1-2、饱和十八碳酰胺2-3、三羟甲基丙烷0.4-1、去离子水100-120；

将硝酸锰加入到去离子水中，充分搅拌后加入乙氧基化烷基硫酸铵、三羟甲基丙烷，100-200转/分搅拌分散4-10分钟，得a液；

将富马酸二甲酯与氯化石蜡混合，在50-60℃下搅拌混合3-5分钟，加入饱和十八碳酰胺，搅拌均匀后加入到上述a液中，200-300转/分搅拌分散30-40分钟，即得所述成膜助剂；

所述的促进剂为间硝基苯磺酸钠；所述的晶粒细化剂为偏硼酸钙、硝酸钙、磷酸二氢钙中的一种或几种的混合物，所述的稳定剂为柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸中的一种或几种的混合物；所述的发黑剂为硝酸铜、硫酸铜中的一种或两种；所述的发黑助剂为钼酸钠。

本发明的优点是：

    本发明的磷化液能够在钢铁表面一步法实现形成黑色磷化膜，且磷化膜黑度高，膜层均匀，不脱膜，耐蚀性高，硫酸铜点滴实验最高可达40min，大大优于国家标准（2min），该磷化液不含镍、亚硝酸盐等有毒有害物质、对环境污染小。

具体实施方式

实施例1

一种不含镍单组分高耐蚀性黑色磷化液，所述的每升处理液是由下述重量的各原料混合组成：

主成膜剂50g、成膜助剂25g、促进剂0.1 g、晶粒细化剂 80 g、稳定剂2g、发黑剂0.05 g、发黑助剂 0.5 g、余量为水；

所述的主成膜剂为磷酸二氢锌；

所述的成膜助剂是由下述重量份的各原料组成的：硝酸锰50、富马酸二甲酯3-4、氯化石蜡4-6、乙氧基化烷基硫酸铵2、饱和十八碳酰胺3、三羟甲基丙烷0.4、去离子水120；

将硝酸锰加入到去离子水中，充分搅拌后加入乙氧基化烷基硫酸铵、三羟甲基丙烷，200转/分搅拌分散10分钟，得a液；