СОСТАВ ДЛЯ ПРОПИТКИ ФОСФАТНЫХ ПОКРЫТИЙ (ДВА ВАРИАНТА) Российский патент 2009 года по МПК C23C22/83 

Изобретение относится к области защиты изделий от коррозии, в частности к пропиткам фосфатных покрытий в эмульсиях.

В качестве традиционно используемых пропиток, повышающих защитную способность фосфатных слоев, широко используются масла индустриальные (ГОСТ 9.305-84. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Операции технологических процессов. Карта 82, с.149-150). Однако обработка в них связана с сильным загрязнением оборудования и деталей, требует высокой температуры - 90-115°С, большого расхода масла.

В последнее время для пропитки фосфатных покрытий нашли применение эмульсии разного состава. Но из-за сильно отличающихся свойств они не всегда способны обеспечить хорошую антикоррозионную защиту (Т.К.Бойцова, Э.А.Кузнецов "Повышение коррозионной стойкости фосфатных покрытий с помощью пропиток", журнал "Гальванотехника и обработка поверхности", 1992 г.,№5-6).

Известны, например, эмульсии на основе концентрата "Автокат Ф-78" (ТУ 37.104.183-94) и эмульсии на основе смазочно-охлаждающей жидкости "Вексанол-3" (ТУ 0258-093-10968286-99), широко эксплуатирующиеся в промышленной сфере и позволяющие значительно увеличить защитные свойства фосфатных покрытий (А.В. Андронов, Э.А. Кузнецов "Выбор эмульсионных пропиток для повышения защитных свойств фосфатных покрытий", журнал "Техника машиностроения", 2000 г., №2).

Пропитка фосфатных покрытий осуществляется путем погружения фосфатированных деталей в эмульсию с последующей сушкой. При переносе деталей из ванн предварительной подготовки (очистка и травление) и из ванны фосфатирования некоторая часть кислотных растворов попадает в ванну эмульсионной пропитки. Низкая устойчивость к кислотным растворам вызывает разрушение этих эмульсий и сокращает срок их службы.

Недостатком данного технического решения является то, что при увеличении коррозионной стойкости пропитки продолжительность существования самой эмульсии, ее устойчивость к кислотным растворам не увеличивается.

Разрушение эмульсий, проявляющееся в их расслоении и выделении на поверхности масла, вызывает необходимость аварийного слива содержимого ванны пропитки, приводит к непроизводительным потерям химикатов, времени, к загрязнению сточных вод. Это затрудняет выбор эмульсий для технологического использования.

Технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является получение эмульсионного состава, который позволил бы, сохраняя хорошие защитные свойства пропитки фосфатных покрытий, обеспечить длительную устойчивую работу эмульсии без ее разрушения под воздействием кислотных растворов.

Технический результат достигается тем, что в эмульсию дополнительно вводят обезжириватель ЕХ (ТУ У 6-13429874-001-95) в количестве 7-10 г/л.

Обезжириватель ЕХ (ТУ У 6-13429874-001-95) представляет собой однородную вязкую жидкость, по степени воздействия относящуюся к "умеренно опасным" веществам и к группе биохимически "мягких" продуктов. Применяется он для удаления жировых и масляных загрязнений с поверхности металлических изделий.

Эмульсия, являющаяся основой для данного состава, может быть получена, например, на основе концентрата "Автокат Ф-78" или смазочно-охлаждающей жидкости "Вексанол-3", при этом наиболее оптимальными из эффективных вариантов являются следующие соотношения компонентов в приведенных составах: в эмульсию на основе концентрата "Автокат Ф-78" при его содержании 30-60 г/л или на основе смазочно-охлаждающей жидкости «Вексанол-3» при ее содержании 30-60 г/л дополнительно вводят 7-10 г/л обезжиривателя EX.

Приготовление эмульсионных составов выполняется следующим образом. В чистую ванну, заполненную холодной или теплой водой, вводят концентрат «Автокат Ф-78» в количестве 30-60 г/л или смазочно-охлаждающую жидкость «Вексанол-3» в количестве 30-60 г/л при постоянном воздушном или механическом перемешивании. В приготовленный таким образом эмульсионный состав дополнительно вводят обезжириватель ЕХ в количестве 7-10 г/л.

Обезжириватель ЕХ в концентрации 7-10 г/л оказывает эффективное стабилизирующее действие на эмульсии и обеспечивает достаточный резерв их устойчивости к кислотным растворам, применяемым в процессе фосфатирования, например, соляной кислоты, входящей в состав растворов травления перед фосфатированием, и самим раствором фосфатирования, приготавливаемым на основе выпускаемых промышленностью концентратов, содержащих кислоты.

Сущность изобретения поясняется экспериментами с разными составами эмульсий с введенными в них разными количествами обезжиривателя ЕХ при попадании в них соляной кислоты и растворов фосфатирования (таблицы 1.2,3).

Таблица 1 - показатели влияния обезжиривателя ЕХ на защиту от разрушения эмульсии на основе концентрата "Автокат Ф-78" от добавок соляной кислоты;

Таблица 2 - показатели влияния обезжиривателя ЕХ на защиту от разрушения эмульсии на основе смазочно-охлаждающей жидкости "Вексанол-3" от добавок соляной кислоты;

Таблица 3 - показатели влияния обезжиривателя ЕХ на защиту от разрушения эмульсий при добавлениях в них растворов фосфатирования, содержащих кислоты.

Расслоение эмульсионных пропиток вызывается кислотными растворами, применяемыми в процессе фосфатирования.

В данном случае проверялось влияние вводимых в эмульсионные составы соляной кислоты в состоянии поставки, плотность 1,17 г/см³, (табл.1,2) и растворов антикоррозионного фосфатирования (табл.3) на основе концентратов "КФ-7" (ТУ 2332-163-10968286-2003) 45 г/л и "Фоскон-46" (ТУ 2149-235-10964029-2005) 60 г/л. В равные объемы эмульсий вводилось строго отмеренное количество кислотных растворов (малыми дозами, при перемешивании, с последующей выдержкой во времени). Фиксировался момент, когда эмульсия разрушалась с выделением на поверхности слоя масла.

Введение в эмульсии обезжиривателя ЕХ в количестве 4 г/л оказывает недостаточный эффект: наблюдается лишь частичное предотвращение разрушения эмульсии.

Введение в эмульсии обезжиривателя ЕХ в количестве 10 г/л полностью стабилизирует эмульсию, обеспечивает ее устойчивость по отношению к кислотным растворам.

При введении в эмульсии обезжиривателя ЕХ более 10 г/л устойчивость эмульсии сохраняется, но появляется излишнее пенообразование.

Таким образом, предотвращение разрушения эмульсий на основе «Автоката Ф-78» и «Вексанола-3» осуществляется при дополнительном введении в них 7-10 г/л обезжиривателя EX.

Для того чтобы убедиться, что эффект защиты от коррозии от введения в эмульсии обезжиривателя ЕХ не исчезает, были осуществлены испытания фосфатных покрытий из растворов "КФ-7" и "Фоскон-46" на образцах из стали 08кп, пропитанных в эмульсиях с добавками 7-10 г/л обезжиривателя ЕХ и без них.

Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 9.302-88 "Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы контроля" в растворе поваренной соли 30 г/л в течение 6 часов. Появления точек коррозии основного металла после испытаний во всех случаях не наблюдалось, что свидетельствует о стабильной защитной способности фосфатных покрытий, пропитанных в эмульсиях, удовлетворяющей требованиям вышеуказанного ГОСТ.

Введение обезжиривателя ЕХ решает вопрос стабилизации пропиток, предотвращая их разрушение под действием кислотных растворов, способствует существенному продлению срока службы ванн пропиток, сокращению расхода материалов, экономии денежных средств.

Таблица 1Содержание "Автокат Ф-78", г/лСодержание обезжиривателя ЕХ в эмульсии, г/лКоличество HCl, разрушающее эмульсию, мл/лПрототип, 30-4По заявке, 3046 716 101000 - разрушения нет 12разрушения нетПрототип, 60-6По заявке, 6046 716 101000 - разрушения нет 12разрушения нет

Таблица 2Содержание "Вексанола-3",
г/лСодержание обезжиривателя ЕХ в эмульсии, г/лКоличество HCl, разрушающее эмульсию, мл/лПрототип, 30-12По заявке, 30424 71000 - разрушения нет 10разрушения нет 12разрушения нетПрототип, 60-12По заявке, 60412 720 101000 - разрушения нет 12разрушения нетТаблица 3Вид эмульсииСодержание обезжиривателя ЕХ в
эмульсии, г/лКоличество растворов фосфатирования, разрушающее эмульсии, мл/л  КФ-7Фоскон - 46Прототип - эмульсия на основе "Автокат Ф -78", 30 г/л-230150По заявке- эмульсия на основе2330200"Автокат Ф -78", 30 г/л71000 - разрушения нет1000 - разрушения нетПрототип- эмульсия на основе "Вексанол-3", 30 г/л-400300По заявке - эмульсия на основе "Вексанол-3", 30 г/л2900800 71000 - разрушения нет1000 - разрушения нет

Изобретение относится к области защиты изделий от коррозии, в частности к пропиткам фосфатных покрытий в эмульсиях. Состав для пропитки фосфатных покрытий содержит 30-60 г/л концентрата "Автокат Ф-78" или смазочно-охлаждающей жидкости "Вексанол-3" и 7-10 г/л обезжиривателя EX. Указанный эмульсионный состав позволяет сохранить хорошие защитные свойства пропитки фосфатных покрытий и обеспечивает длительную устойчивую работу без его разрушения под воздействием кислотных растворов. 2 н.п. ф-лы, 3 табл.

1. Состав для пропитки фосфатных покрытий, содержащий концентрат "Автокат Ф-78", отличающийся тем, что он дополнительно содержит обезжириватель ЕХ при следующем соотношении компонентов, г/л:

концентрат "Автокат Ф-78"30-60обезжириватель ЕХ7-10

смазочно-охлаждающая жидкость "Вексанол-3"30-60обезжириватель ЕХ7-10