Композиция для получения защитного фосфатного покрытия и корректирующий состав для нее

 

Изобретение относится к составам для получения фосфатного покрытия и позволяет обеспечить стабильность свойств покрытия со структурой фосфофилита, высокую коррозионную стойкость при минимальном расходе химикатов. Сущность изобретения: предложена композиция для получения защитного фосфатного покрытия, которое содержит компоненты в следующем соотношении (в мас.%): оксид цинка 2,4 - 2,75; никель азотнокислый шестиводный 5,7 - 11,0; марганец азотнокислый шестиводный 6,3 - 13,0; ортофосфорная кислота 30,0 - 34,5; гидроксид натрия 5,3 - 6,5; вода - остальное. Корректирующий состав содержит компоненты при следующем соотношении (в мас.%): оксид цинка 4,6 - 7,10; никель азотнокислый шестиводный 4,6 - 7,85; марганец азотнокислый шестиводный 6,7 - 15,7; ортофосфорная кислота 30,1 - 35,5; гидроксид натрия 0,6 - 6,1; вода - остальное. 2 с.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к составам для получения фосфатного покрытия, используемых для подготовки поверхностей металлических изделий и конструкций, и может быть использовано перед окраской всеми видами лакокрасочных материалов в металлообрабатывающей и машиностроительной промышленности.

Известна композиция для получения фосфатного покрытия, содержащая водный раствор дигидрофосфата цинка в качестве источника ионов цинка и нитрата натрия и/или магния, которая позволяет получать коррозионностойкое покрытие [1] Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ получения фосфатного покрытия, в котором описан состав композиции для получения защитного фосфатного покрытия и корректирующий состав для композиции [2] Известная композиция для получения защитного фосфатного покрытия содержит источники ионов цинка, фосфата, никеля, нитрита, нитрита и воду при мольном соотношении катионов в анионам фосфата 0,10 0,18, а корректирующий состав для композиции содержит компоненты при следующем соотношении, мас. оксид цинка 9,8 10,8, ортофосфарная кислота 34,3 40,3, никель азотнокислый шестиводный 5,1 6,2, натрий фосфорнокислый (орто) 4,4 - 8,2, вода остальное.

Известное изобретение позволяет обеспечить стабильность защитных свойств фосфатного покрытия путем регулирования свободной кислоты в необходимом интервале pH, однако жизнеспособность приготовленных составов композиций и корректирующих растворов недостаточно высока и требует быстрого их использования.

Технической задачей изобретения является создание жизнеспособной композиции и корректирующего состава к ней для получения защитного покрытия на поверхности металлических материалов и конструкций перед окраской, обеспечивающей стабильность защитных свойств покрытия с преимущественным содержанием фосфофиллита, что обеспечивает высокую коррозийную стойкость покрытия при минимальном расходе химикатов, а также высокое качество окрашивания без подтеков и шероховатостей.

Технический результат достигается тем, что композиция для получения защитного фосфатного покрытия содержит оксид цинка, азотнокислый никель шестиводный, азотнокислый марганец шестиводный, ортофосфорную кислоту, гидроксид натрия и воду при следующем соотношении компонентов, мас.

Оксид цинка 2,4 2,75 Никель азотнокислый шестиводный 5,7 11,0 Марганец азотнокислый шестиводный 6,3 13,0 Ортофосфорная кислота 30,0 34,5 Гидроксид натрия 5,3 6,5 Вода остальное а корректирующий состав для композиции содержит компоненты при следующем соотношении компонентов, мас.

Оксид цинка 4,6 7,1 Никель азотнокислый шестиводный 4,6 7,85 Марганец азотнокислый шестиводный 6,7 15,7
Ортофосфорная кислота 30,1 35,5
Гидроксид натрия 0,6 6,1
В качестве исходных компонентов используют указанные реагенты в стадии поставки (любых марок как отечественного, так и импортного производства). Гидроксид натрия может быть заменен на кальцинированную соду или однозамещенный фосфат натрия.

Композиция и корректирующий состав готовят путем растворения в воде при перемешивании оксида цинка, ортофосфорной кислоты, азотнокислых шестиводных никеля и марганца, гидроксида натрия или кальцинированной соды, или однозамещенного фосфата натрия при концентрации компонентов, указанных в формуле. Массовое соотношение реагентов обеспечивает в растворе следующее соотношение ионов в композиции: цинк:никель: марганец:фосфат 1:(0,54 - 1,3):(0,5 1,4): (13 18,5), а в корректирующем составе: цинк:-никель:марганец:фосфат 1:(0,15 1,35):(0,25 2,9):(5,6 27).

Рабочие концентрации композиции составляют 20 65 г/л. Корректировку композиции проводят в процессе ее эксплуатации корректирующим составом.

Используемые рабочие составы и результаты испытаний полученных покрытий на металлической поверхности представлены в таблице.

Указанные составы наносят в специальных установках методом распыления (состав 1) или окунанием (составы 2 и 3) на обезжиренную поверхность стали (состав 2) и на поверхность стали, 50% поверхности которой оцинковано, (составы 1 и 3) при 45 50^oC. После высушивания покрытия проводили испытания его физико-химических свойств.

Рентгенофазовый анализ покрытия показал, что его состав соответствует ответствует структуре фосфофиллита, обладающего плотным сцеплением с основной отработанной поверхностью.

Составы композиции и корректирующего состава стабильны при хранении в течение длительного времени (более 6 месяцев), а в процессе фосфатирования практически не образуют шлама.

Коррозионную стойкость фосфатных слоев в сочетании с однослойным катофорезным покрытием определяли при испытании в камере соляного тумана до появления ширины поражения от надреза на 2 мм, которая составляет не менее 1000 часов (ГОСТ 9401-91).

Составы композиции, предлагаемые в соответствии изобретением, имеют торговые марки КФ-15, КФ-16, КФ-17, а корректирующие составы КФ-15К, КФ-16К, КФ-17К.

Источники информации.

1. Авторское свидетельство СССР N 1730198, кл. C 23 C 22/07, 1992.

2. Авторское свидетельство СССР N 1513950, кл. C 23 C 22/07, 1993.

Формула изобретения

1. Композиция для получения защитного фосфатного покрытия, содержащая источники ионов цинка, фосфата, никеля и воду, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит азотнокислый марганец шестиводный и гидроксид натрия, а в качестве источников ионов цинка оксид цинка, в качестве источников ионов никеля азотнокислый никель шестиводный, в качестве ионов фосфата - ортофосфорную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.

Оксид цинка 2,4 2,75
Никель азотнокислый шестиводный 5,7 11,0
Марганец азотнокислый шестиводный 6,3 13,0
Ортофосфорная кислота 30,0 34,5
Гидроксид натрия 5,3 6,5
Вода Остальное
2. Корректирующий состав для композиции, содержащий оксид цинка, ортофосфорную кислоту, никель азотнокислый шестиводный и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит марганец азотнокислый шестиводный и гидроксид натрия при следующем соотношении компонентов, мас.

Оксид цинка 4,6 7,1
Никель азотнокислый шестиводный 4,6 7,85
Марганец азотнокислый шестиводный 6,7 15,7
Ортофосфорная кислота 30,1 35,5
Гидроксид натрия 0,6 6,1
Вода Остальное$

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 17.07.2008

Дата публикации: 10.03.2011

---