唐春華
(泉州市創(chuàng)達(dá)金屬表面處理公司,福建 泉州362000)
(1)降低孔隙率,提高耐蝕性
鋅系磷化膜鈍化后的耐蝕性提高30%~50%;輕質(zhì)磷酸鐵膜和輕質(zhì)磷酸鋅-鐵膜鈍化后的耐蝕性提高一倍。
(2)改善磷化膜與電泳涂料的配套性
主要改善P 比值低的磷化膜與陰極電泳涂料的配套性,優(yōu)化電泳涂層的性能,如耐鹽霧、錐形彎曲、杯突等性能均可提高10%以上。
鈍化機(jī)制是鈍化液溶解掉磷化膜的高峰部分,鈍化基體微觀裸露部位,使磷化膜表面性能接近。
對(duì)鈍化液的要求如下:(1)含雜質(zhì)少,避免磷化膜吸附雜質(zhì),引起涂層起泡;(2)濃度不能太高,以防磷化膜脫落;(3)時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng),否則會(huì)造成磷化膜大量溶解。
(1)配方1
重鉻酸鉀50%,碳酸鈉2~4g/L,80℃,5~10min。
(2)配方2
鉻酐0.2~0.5g/L,85%的磷酸0.1~0.3 g/L,pH值1.5~2.3,室溫,30s。
(3)配方3
鉻酐0.25g/L,醋酸鉻0.1g/L,檸檬酸10 g/L,pH值2.5~3.0,室溫,30s。
(4)配方4
三乙醇胺2~4g/L,pH值8~9,室溫,1min。其中三乙醇胺具有如下作用:(1)中和磷化膜表面未被清洗掉的酸性物質(zhì);(2)緩蝕磷化膜,提高抗蝕能力;(3)提高漆膜的耐蝕性,但不影響涂層的理化性能。
鉻酐16g/L,草酸7g/L,氟硅酸6g/L,98%的硝酸16g/L,5℃,6s。該配方適用于鍍鋅板磷化膜鈍化。
鉻酐20g/L,70~80℃,5~15min。
硅烷在水溶液中水解生成Si—OH,Si—OH 之間脫水縮合成含Si—OH 的低聚硅氧烷。低聚物中的Si—OH 快速吸附于磷化膜表面,形成具有Si—O—Si三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的硅烷膜,起到封閉磷化膜上大量微孔的作用,形成連續(xù)、完整、致密的復(fù)合膜。該復(fù)合膜的耐蝕性極強(qiáng),并能保持磷化膜的微觀表面粗糙特性,更好地滿足涂裝要求,適用于涂裝磷化膜處理。同時(shí),硅烷也適用于功能磷化膜處理,提高耐蝕性。硅烷處理工藝配方為:硅烷處理劑(BTESPT)4mL/L,水6 mL/L,乙醇90 mL/L,25℃,30s。
(1)硅酸鹽封閉法
硅酸鈉溶液填補(bǔ)了磷化膜的孔隙,形成完整連續(xù)的復(fù)合膜。其耐蝕性明顯優(yōu)于單一磷化膜的,抗鹽霧能力優(yōu)于鉻酸鹽膜的。另外,該復(fù)合膜具有自修復(fù)性。該方法適用于熱鍍鋅層磷化膜浸漬處理。
(2)鈰鹽封閉法
硝酸鈰20g/L,雙氧水35mL/L,pH值3~4,45℃,5min。硝酸鈰溶液填補(bǔ)了磷化膜的孔隙,在磷化膜表面形成連續(xù)完整的復(fù)合膜。該方法適用于熱鍍鋅層磷化膜浸漬處理。
(3)多胺封閉法
市售LD-200型多胺封閉劑,常溫,3min。
為了提高冷加工磷化膜的拉絲、拉管、冷擠等性能,磷化膜皂化處理十分重要。因?yàn)榱谆づc皂化液發(fā)生皂化反應(yīng),形成鋅皂膜(不溶于水的硬脂酸鹽),能明顯提高拉拔磷化膜的使用性能。同時(shí),皂化磷化膜的孔隙率低,成為一種憎水膜,大大提高防護(hù)性能。
(1)配方1
硬脂酸60g/L,氫氧化鈉8g/L,肥皂50~60 g/L,70~80℃,1min。
(2)配方2
透明肥皂(甘油型)80~100g/L,80~90℃,10~20min。
(3)配方3
A 型肥皂6~8g/L,高于55℃,7~10 min。應(yīng)注意的是,肥皂的硬脂濃度不小于10%,但又不能過(guò)高,否則會(huì)產(chǎn)生凝結(jié)現(xiàn)象。
(4)配方4
皂粉10%,60~70℃,20min以上。皂化后的鋼管用手反復(fù)擦拭時(shí)應(yīng)越擦越亮,否則皂化效果差。
防銹處理不僅能中和磷化膜表面的殘酸,還能提高磷化膜的防銹性。
工藝配方為:碳酸鈉2~4g/L,80~90℃,2~5min。防銹后直接油封。
油封處理使整個(gè)磷化膜表面保持一種油膜狀態(tài),可大幅提高防銹性能,其抗蝕性能良好。油封磷化膜的抗蝕能力較未油封的提高3倍。
油封材料通常分為防銹油和皂化油兩類。
(1)防銹油
根據(jù)功能不同,防銹油可分為脫水防銹油和普通防銹油兩種。前者由脫水劑(如十二烯基丁二酸等)、緩蝕劑(如石油磺酸鋇、苯駢三氮唑等)、基礎(chǔ)油(10#或20#機(jī)油、液壓油、無(wú)色變壓器油等)、稀釋劑(如白色煤油等)等組成。本劑能在常溫條件下置換工件表面的水(允許工件帶水浸油),并形成一層防銹油膜。后者除不含脫水劑外,其他成分基本與前者相同,需在加熱下油封(80℃左右)。溫度過(guò)高,易造成油料過(guò)早老化。
(2)皂化油
它是由乳化油、機(jī)油、水等組成,質(zhì)量比為3.7∶3.7∶(70~90)。水含量越低,防銹效果越好。乳化油的成本比防銹油的低,工作液要定期更換。
基礎(chǔ)油是防銹油的主要成分,作為防銹劑的載體,使防銹劑在油中均勻分散,起到油效應(yīng)作用。同時(shí)基礎(chǔ)油分子可以深入到定向吸附的緩蝕劑分子之間。借助范華德引力與防銹劑分子的烴基共同堵塞孔隙,使金屬的吸附膜更加緊密,也可使吸附不牢的極性分子不易脫落,從而有效地保護(hù)金屬。但單獨(dú)使用基礎(chǔ)油,其防護(hù)能力很差;反之,缺少基礎(chǔ)油的防銹油,其防銹效果同樣不好。控制基礎(chǔ)油濃度在28%~32%之間。
通常選用石油磺酸鋇作主緩蝕劑(代號(hào)T701),它具有較強(qiáng)的極性基團(tuán)。石油磺酸鋇的優(yōu)點(diǎn)是抗鹽水、抗潮濕、酸中和、水置換性能好、適用性強(qiáng)。隨著其濃度的增加,作用增強(qiáng)。但它在油中的溶解性較差,不能單獨(dú)使用,必須與其他緩蝕劑復(fù)合使用。
不同廠家生產(chǎn)的石油磺酸鋇的防銹效果差異很大,有的甚至無(wú)防銹作用?;撬岬钠骄肿恿吭?00~800之間較好。除T701外,還有T705(二壬基萘磺酸鋇)、T101(石油磺酸鈣)、T702(石油磺酸鈉)等可供選用。
(1)配方1
20#機(jī)油+置換防銹油,80℃,1~2min。
(2)配方2
脫水防銹油,常溫,1~3min。
(3)配方3
70#機(jī)油+錠子油+脫水防銹油,90~110℃,5~7min。本油封材料可以滿足出口產(chǎn)品的防銹要求。
(4)配方4
浸422防銹液(60~70℃→)烘干(150℃,2~3min→)噴防銹油。該配方適用于離合器磷化膜油封。