Водный состав для обработки цинковой или оцинкованной поверхности перед нанесением лакокрасочного покрытия

Изобретение относится к обработке цинковой или оцинкованной поверхности перед нанесением лакокрасочного покрытия. Водный состав содержит кобальт азотнокислый шестиводный 1,5-2,0 г/л, железо сернокислое семиводное 0,5-0,8 г/л, ортофосфорную кислоту (75%) 5,7-8,2 г/л. Использование данного состава для обработки цинковой или оцинкованной поверхности обеспечивает повышение физико-механических свойств лакокрасочных покрытий. 1 табл.

 

Область техники

Настоящее изобретение описывает водный состав для обработки цинковой или оцинкованной поверхности перед нанесением лакокрасочного покрытия с целью формирования на их поверхности пленки, обеспечивающей высокие физико-механические свойства.

Существующий уровень техники

Традиционно цинковую или оцинкованную поверхность перед нанесением лакокрасочного покрытия обрабатывают фосфатирующими растворами. В результате такой обработки на цинковой и оцинкованной поверхности образуется фосфатная пленка весом 1,5-4,0 г/м².

Состав таких растворов описывается, например, в патентах США №4381203 «Растворы для нанесения покрытий на цинковые поверхности» и №4486241 «Способ и состав для обработки стали».

В ряде случаев цинковые или оцинкованные листы, обработанные таким образом, подвергают механической обработке, связанной с деформацией материала (изгиб, штамповка).

Однако кристаллы полученных фосфатных пленок являются хрупкими и непрочными, поэтому при деформации окрашенного листового материала в кристаллах фосфата возникают трещины и прерывается сцепление пленки покрытия с основой цинкового или оцинкованного стального листа, что является недостатком.

Наиболее близким аналогом настоящего изобретения является состав, описанный в Европейском патенте №0141341 «Способ нанесения фосфатных покрытий»

Цинковую или оцинкованную поверхность обрабатывают в водном растворе, содержащем фосфорную кислоту, цинк, кобальт и/или никель и ускоритель процесса. В результате этого на цинковой или оцинкованной поверхности образуется покрытие, обладающее после нанесения лакокрасочного покрытия высокими адгезионными и антикоррозионными свойствами. Однако достигнуть высоких показателей физико-механических свойств при обработке таким способом не удается, что крайне важно при деформации металла.

Суть настоящего изобретения

В настоящем изобретении, задачей которого является преодоление указанных выше недостатков, присущих известным способам, предлагается для повышения физико-механических свойств лакокрасочного покрытия обрабатывать цинковую или оцинкованную поверхность перед окрашиванием в водном растворе, позволяющем получить пассивирующую пленку с небольшим весом 0,3-0,8 г/дм², что способствует уменьшению образования трещин в пленке в процессе деформации окрашенного металла при механической обработке.

Поставленная задача достигается путем обработки цинковой или оцинкованной поверхности перед окрашиванием в водном растворе, содержащем в г/л:

- кобальт азотнокислый шестиводный	- 1,5-2,0
- железо сернокислое семиводное	- 0,5-0,8
- ортофосфорная кислота (75%)	- 5,7-8,2

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

Образцы размером 50-100 мм горячеоцинкованого листа обрабатывались в водном растворе следующего состава, г/л:

- кобальт азотнокислый шестиводный	- 1,5
- железо сернокислое семиводное	- 0,5
- ортофосфорная кислота (75%)	- 5,7

Пример 2

Образцы размером 50-100 мм горячеоцинкованного листа обрабатывались в водном растворе, содержащем в г/л;

- кобальт азотнокислый шестиводный	- 1,75
- железо сернокислое семиводное	- 0,62
- ортофосфорная кислота (75%)	- 6,95

Пример 3

Образцы размером 50-100 мм горячеоцинкованного листа обрабатывались в водном растворе, содержащем г/л:

- кобальт азотнокислый шестиводный	- 2,0
- железо сернокислое семиводное	- 0,8
- ортофосфорная кислота (75%)	- 8,2

Пример 4 (по прототипу)

Образцы размером 50-100 мм горячеоцинкованного листа обрабатывались в растворе, содержащем на 100 весовых частей:

- вес частей цинка - 1-5;

- вес. частей фосфорной кислоты (100%) - 1-20;

- вес. частей кобальта и/или никеля - 0,01-0,5

- вес. частей ускорителя, исключающего образование пузырьков - 0,02-1,5

На обработанные по описанным примерам образцы наносилось лакокрасочное покрытие и проводилось испытание образцов по двум параметрам: испытания на прочность сцепления при изгибе и обрабатываемость при U-образном загибании кромки.

Испытания на прочность сцепления при изгибе

Испытываемый оцинкованный образец размером 30 мм × 300 мм зажимают и при температуре 20°С изгибают на 180°. На изогнутую часть наклеивают клейкую ленту, которую затем отрывают, осматривают лакокрасочную пленку, прилипшую к клейкой ленте, и проводят оценку по 5 балльной системе.

Критерии оценки:

- оценка 5: лакокрасочная пленка не отделялась.

- оценка 4: отделение лакокрасочной пленки в пределах 5%.

- оценка 3: отделение лакокрасочной пленки в пределах 20%.

- оценка 2: отделение лакокрасочной пленки в пределах 50%.

- оценка 1: отделение лакокрасочной пленки в пределах 50-100%.

Испытание на обрабатываемость при U-образном загибании кромки

Образец размером 30 мм × 300 мм погружают в масло с моющими свойствами и подвергают волочению и затем производят непрерывную обработку посредством U-образного загибания кромки. Для обработки использовали 60-тонный кривошипный пресс. Режим обработки был следующим: масса пресса - 1 тонна, высота обработки 40 мм, R пуансона загибочной части 5 мм, R пуансона 5 мм. Оценка производилась путем определения количества возможных переходов непрерывной штамповки и об успехе судили по тому, была ли возможна 10-кратная штамповка без образования трещин.

Критерии оценки:

- соответствует - возможна 10-кратная штамповка

- не соответствует - не возможна 10-кратная штамповка.

Результаты физико-механических свойств лакокрасочного покрытия приведены в таблице 1.

Таблица 1
№ примера	Масса покрытия, г/м2	Испытания на прочность сцепления при изгибе, оценка	Испытание на обрабатываемость при U-образном загибании кромки
1	0,5	3	соответствует
2	0,5	4	соответствует
3	0,8	5	соответствует
4	3	1	не соответствует

Из приведенных примеров видно, что использование предлагаемого способа позволяет получить отличные физико-механические свойства лакокрасочного покрытия.

Источники информации

1. Патент США №4381203. «Растворы для нанесения покрытий на цинковые поверхности»

2. Патент США №4486241. «Способ и состав для обработки стали».

3. Европейский патент №0141341 В1. «Способ нанесения фосфатных покрытий».

Водный состав для обработки цинковой или оцинкованной поверхности перед нанесением лакокрасочного покрытия, содержащий, г/л:

кобальт азотнокислый шестиводный	1,5-2,0
железо сернокислое семиводное	0,5-0,8
ортофосфорная кислота (75%)	5,7-8,2