Моющая композиция для очистки металлической поверхности перед фосфатированием Советский патент 1992 года по МПК C11D1/83 C11D1/83 C11D1/12 

Ј

Сущность изобретения: моющая композиция для очистки металлической поверхности перед фосфатированием содержит моноалкиловые эфиры полиэтилен гликоля на основе первичных жирных спийтов фракции 3-8%, алкилсульфаты первичных спиртов фракции Cio-Cie 2-7%, триполифосфат натрия 5-35%, пирофосфат натрия 10-35% и кальцинированную соду до 100%. 2 табл.

Изобретение относится к моющим композициям для очистки металлической поверхности перед фосфатированием с последующим промасливанием или окрашиванием v, предназначенным для применения методом окунания.

Композиция должна удовлетворить следующим требованиям:

иметь хорошую моющую способность в жестких условиях применения методом окунания, особенно к трудноудаляемым маслам, в частности, смазке Литол-24 по ГОСТ 21150-75, либо к застарелым минеральным маслам на металле в состоянии поставки;

способность формированию качественного фосфатного слоя с высокими защитными свойствами.

Известен моющий состав Лабомид-203, содержащий кальцинированную соду, триполифосфат натрия, жидкое стекло (40%ный раствор силиката натрия) и смесь по- верхностноактивных веществ.

Недостатком состава является то, что силикат натрия отрицательно влияет на свойства фосфатного слоя (увеличивается размер кристаллов, неравномерность и несплошность).

Наиболее близким к заявляемой композиции является состав, содержащий кальци- мированную соду, пирофосфат натрия, тринатрийфосфат и сульфонол.

Недостатком композиции является низкая моющая способность по отношению к трудноудаляемым смазкам.

Неполное удаление смазки с поверхности деталей приводит к резкому ухудшению качества фосфатного слоя, его несплошности и плохой адгезии к поверхности металла.

Цель изобретения - повышение моющего действия композиции по отношению к

VI VI

ю

д

4 00

трудноудаляемым смазкам и качества фосфатного слоя.

Поставленная цель достигается тем, что моющая композиция для очистки металлической поверхности перед фосфатировани- ем, содержащая кальцинированную соду, пирофосфат натрия и поверхностно-активное вещество, дополнительно содержит триполифосфат натрия и в качестве поверхностно-активного вещества она содержит алкилсульфаты первичных спиртов фракции Cio-Cie и моноалкиловые эфиры полиэти- ленгликоля на основе первичных жирных спиртов фракции при следующем соотношении компонентов, мас,%: моноалкиловые эфиры полиэтилен- гликоля на основе первичных жирных спиртов фракции Сю С223-8

алкилсульфаты первичных спиртов фракции Cio Ci82-7

триполифосфат натрия5-35

пирофосфат натрия10-35

кальцинированная

содадо 100

Такая композиция обладает повышенной моющей способностью по отношению к трудноудаляемым смазкам типа Литол-24 или застарелым минеральным маслам, способствует получению равномерного мелкокристаллического фосфатного слоя с более высокой коррозионной стойкостью, Воз- ьплт деталей на повторное фосфатирование уменьшен с 90 до 10-15%.

В табл.1 приведены рецептуры предлагаемой и известной композиции, испытанные при очистке металлической поверхности.

Композицию готовят следующим образом.

Щелочные компоненты в количестве, соответствующем рецептуре, подают в горизонтальный шкековый смеситель, перемешивают их до получения однородной массы и, продолжая перемешивание в шнеке, напыляют на смесь разогретые поверхностно-активные вещества.

В приведенных рецептурах синтанол ДТ-7, синтанол ДС-10 и синтанол АЦСЭ - соответственно моноалкиловые эфиры по- лиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов фракции 7 группами окиси этилена, фракции Cio-Cia с 10 группами окиси этилена и фракции .

Рабочие растворы готовят из расчета 30 г композиции на 1 л воды.

Пример конкретного выполнения. Образцы из холоднокатаной стали 0,8 КП и алюминиевого сплава АМг-6 обрабатывают

методом окунания на лабораторной установке с постоянным перемешиванием раствора сжатым воздухом по следующей технологии.

температуре 50-55°С в течение 5 мин.

Для примеров таб,л.1 с результатами испытаний, отмеченными звездочкой, перед активированием проводят травление в 20%- ной серной кислоте при температуре 20°С в

5 течение 5 мин, после чего образцы промывают холодной водой.

Моющую и травящую способность, массу фосфатного слоя определяют гравиметрическим методом.

0 Размер кристаллов фосфата определяют по снятым репликам с помощью микроскопа БМ-2 при 200-кратном увеличении.

Внешний вид фосфатного покрытия оценивают визуально по пятибалльной сис5 теме:

-отсутствие сплошности слоя, наличие коррозии на 80-90% поверхности после сушки слоя, крупные и/или мелкие кристаллы на поверхности, балл 1;

0 - то же, наличие коррозии на 30-50% поверхности, балл 2;

-то же, наличие коррозии на 10-15% поверхности, балл 3;

-сплошной, без коррозии фосфатный 5 слой, крупно- и среднекристаллический (2580 мкм), балл 4;

-то же, очень мелко- и мелкокристаллический (2,5-25 мкм), балл 5.

Для коррозионных испытаний зафосфа- 0 тированные образцы промасливают Укри- нолом 1 и высушивают. Коррозионные испытания проводят в гидростате при относительной влажности 90±5% и температуре 40°С в течение 7 ч при отключенном обогре- 5 ве в течение 17ч.

Кроме того, оценивают коррозионную стойкость по методу Акимова (ГОСТ 9.302-79). Коррозионную активность моющих композиций определяют в гигростате. Стальные образцы обрабатывают моющими композициями и без промывки, что имитирует условия межоперационного хранения деталей, помещают в гигростат, где выдерживают при относительной влажности 90±5% и циклически изменяющейся температуре: 7 ч - при 40°С, 17 ч - при отключенном обогреве (табл. 2),

Анализ результатов, приведенных в табл.1, показывает, что предлагаемая композиция при б.олее низкой щелочности обладает более высокой моющей способностью, чем известные, и более равномерно удаляют загрязнения с поверхности, что подтверждается более низкой ошибкой определения.

Композиция с. завышенным количеством алкмлсульфатов первичных спиртов (вар.9) является пастообразной, а не порошкообразной и требует для упаковки другой вид тары. Кроме того, у этой композиции меньше моющая способность по отношению к застаревшим смазкам на металле в состоянии поставки.

При суммарном содержании ПАВ в предлагаемой композиции менее оптимального количества (10 мас.%) эмульсия неустойчива, увеличение содержания ПАВ более 10 мас.% не приводит к улучшению свойств композиции.

Фосфатные слои, образующиеся на образцах, обезжиренных предлагаемой композицией, являются более равномерными, с меньшим размером кристаллов и меньшей массой, при этом обладают большей коррозионной стойкостью. Масса стравленого металла (как стали, так и алюминия) при фосфатировании меньше, чем при фосфати- ровании образцов, обработанных извест- ными моющими композициями,

Замена синтанола ДТ-7 на синтанол ДС-10 или АЦСЭ не приводит к снижению моющей способности и резкому снижению свойств фосфатного слоя, однако несколько ухудшается его внешний вид.

Наилучшие результаты по коррозионной стойкости показали фосфатировамные образцы с обезжириванием моющими композициями по вариантам.4,11, наблюдается

наименьшее поражение коррозией Фосфатного слоя.

Как следует из результатов табл.2. пред лагаемая композиция обладает меньшей коррозионной активностью по сравнению с. известными. Так, образцы обработанные составо 1-, ФОС, через 3 суток испытаний в гигростате полностью покрываются ржавчиной. Через 15 сут у обрззцоз, обработанных Лабомидом-203 67,5% поверхности покрыто ржавчиной, а у образцов, обработанных предлагаемой композицией - 37,5%.

Таким образом, по сравнению с известной предлагаемая композиция обладает большим моющим действием по отношению к трудноудаллемым смазкам, а также обеспечивает повышение качества фосфатного слоя,

Кроме того, предлагаемая композиция является универсальной, может быть применена для очистки цветных металлов (алю- миния, меди и их сплавов) перед окрашиванием.

Формула изобретения

Моющая композиция для очистки металлической поверхности перед фосфзтиро- ванием, содержащая кальцинированную соду, пирофосфат натрия и поверхностно- активное вещество, отличающаяся тем, что, с целью повышения моющего действия по отношению к трудноудаляемым смазкам и качества фосфатного слоя, композиция дополнительно содержит триполифосфат натрия и в качестве поверхностно-активного вещества алкилсульфаты первичных спиртов фракции и моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов фракции Сю-С22 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

моноалкиловые

эфиры полиэтиленгликоля

на основе первичных

жирных спиртов

фракции Сю-С22 -3-8;

алкилсульфаты первичных

спиртов фракции Сю-Сш - 2-7;

триполифосфат натрия -5-35;

пирофосфат натрия -10-35;

кальцинированная сода -до 100.

фосйэтирозанием цооаеде о травление (

Таблица2

Поведение обезжиренных з различных композициях образцов в зависимости от состава моющей композиции при экспозиции в гигростате

Таблица I