[go: up one dir, main page]

RU2299267C1 - Metal surface treatment composition - Google Patents

Metal surface treatment composition Download PDF

Info

Publication number
RU2299267C1
RU2299267C1 RU2005138362/02A RU2005138362A RU2299267C1 RU 2299267 C1 RU2299267 C1 RU 2299267C1 RU 2005138362/02 A RU2005138362/02 A RU 2005138362/02A RU 2005138362 A RU2005138362 A RU 2005138362A RU 2299267 C1 RU2299267 C1 RU 2299267C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
metal
metal surface
corrosion
zinc nitrate
Prior art date
Application number
RU2005138362/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Александрович Бархатов (RU)
Виктор Александрович Бархатов
бинин Николай Александрович Р (RU)
Николай Александрович Рябинин
Original Assignee
Бабахин Анатолий Иванович
Рябинин Александр Николаевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бабахин Анатолий Иванович, Рябинин Александр Николаевич filed Critical Бабахин Анатолий Иванович
Priority to RU2005138362/02A priority Critical patent/RU2299267C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2299267C1 publication Critical patent/RU2299267C1/en

Links

Landscapes

  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metal surface chemical treatment.
SUBSTANCE: invention relates to compositions for chemical treatment of metal surfaces preventing corrosion of metal and designed to prepare metal surface for deposition of lacquer coating without preliminary removal of corrosion products. Water-based composition contains 45-60% orthophosphoric acid, 2.0-3.5% zinc nitrate, 2.5-4.0% potassium ferrocyanide, and 0.1-0.3% nonionic fluorocarbon surfactant of general formula RFCONH(C2H4O)nH, wherein RF represents C6F13-, C8F17-, or C2F5OC3F6OC2F4-, and n = 10-15.
EFFECT: prolonged service time of metal articles, prevented further corrosion of metal, and increased storage time of composition.
3 ex

Description

Изобретение относится к составам для химической обработки поверхности металла, предотвращающим коррозию металла и предназначенным для подготовки поверхности металла к нанесению лакокрасочных покрытий без предварительного удаления продуктов коррозии.The invention relates to compositions for chemical treatment of a metal surface, preventing metal corrosion and intended for preparing a metal surface for applying paint coatings without first removing corrosion products.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в строительной индустрии, машиностроении, на транспорте, при ремонте бытовой техники.The present invention can be used in the construction industry, engineering, transport, in the repair of household appliances.

Известен состав, содержащий ортофосфорную кислоту, спирт алифатический, например изопропиловый, неионогенное углеводородное ПАВ, эмульгатор, например додецилсульфат натрия, окись цинка и/или титана, нитрат цинка, фторид щелочного металла или аммония, триэтаноламин и воду (РФ №2027794, оп. 27.01.95, Бюл. №3). Состав обеспечивает преобразование продуктов коррозии в защитную антикоррозийную пленку. Недостатком его является обязательная предварительная очистка металлических поверхностей от ржавчины и главным недостатком - обработанные поверхности должны быть подвергнуты промывке водой, что делает его применение невозможным для обработки крупногабаритных, сложнопрофильных изделий, особенно при массовом производстве.Known composition containing orthophosphoric acid, aliphatic alcohol, for example isopropyl, nonionic hydrocarbon surfactants, emulsifier, for example sodium dodecyl sulfate, zinc oxide and / or titanium, zinc nitrate, alkali metal or ammonium fluoride, triethanolamine and water (RF №2027794, op. 27.01, op. 27.01 .95, Bull. No. 3). The composition provides the conversion of corrosion products into a protective anti-corrosion film. Its disadvantage is the obligatory preliminary cleaning of rust from metal surfaces and the main disadvantage is that the treated surfaces must be rinsed with water, which makes it impossible to use it for processing large-sized, complex products, especially in mass production.

Известен состав (РФ №2070945, оп. 27.12.96, Бюл. №36), содержащий ортофосфорную кислоту, изопропиловый спирт, нитрат цинка, этанол и/или бутанол, винную кислоту, триэтаноламин, алкилацетат С37 и/или танин, желтую и/или красную кровяную соль и воду.The known composition (RF No. 2070945, op. 27.12.96, Bull. No. 36) containing phosphoric acid, isopropyl alcohol, zinc nitrate, ethanol and / or butanol, tartaric acid, triethanolamine, C 3 -C 7 alkyl acetate and / or tannin , yellow and / or red blood salt and water.

Состав также приводит к разрушению продуктов коррозии и образованию защитной пленки. Недостатком является большое число ингредиентов в составе и высокая себестоимость продукта.The composition also leads to the destruction of corrosion products and the formation of a protective film. The disadvantage is the large number of ingredients in the composition and the high cost of the product.

Наиболее близким к заявленной композиции по совокупности существенных признаков является композиция для обработки металлической поверхности (патент РФ 2120495, оп. 20.10.1998 г.), содержащая ортофосфорную кислоту, цинк азотнокислый, калий железистосинеродистый, фторуглеродное соединение общей формулы RFZQ, где RF6F13-, или C8F17-, или CF3ОС3F6ОС2F4-;Closest to the claimed composition in terms of essential features is a composition for treating a metal surface (RF patent 2120495, op. 20.10.1998), containing phosphoric acid, zinc nitrate, potassium ferruginous, fluorocarbon compound of the general formula R F ZQ, where R F F = C 6 F 13 - , or C 8 F 17 - , or CF 3 OS 3 F 6 OS 2 F 4 - ;

Z=-СО-, или -SO2-,Z = —CO—, or —SO 2 -,

Q=-NHC2H4OH, илиQ = -NHC 2 H 4 OH, or

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Основным недостатком композиции, выбранной в качестве прототипа, является неустойчивость фторированных катионных ПАВ в кислых и щелочных средах. В данном растворе, где рН<3, они, по-видимому, претерпевают анионный обмен (переанионированние) с образованием плохорастворимых с низкой поверхностной активностью соединений типа:The main disadvantage of the composition selected as a prototype is the instability of fluorinated cationic surfactants in acidic and alkaline environments. In this solution, where pH <3, they, apparently, undergo anion exchange (reanionation) with the formation of compounds poorly soluble with low surface activity such as:

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Подтверждением превращений фторсодержащих поверхностно-активных веществ является повышение поверхностного натяжения в готовой композиции во времени.Confirmation of the transformations of fluorine-containing surfactants is an increase in surface tension in the finished composition over time.

Повышение поверхностного натяжения композиции приводит к уменьшению коэффициента смачивания и времени превращения продуктов коррозии, и соответственно времени обработки поверхностей, снижению эффективности превращения ржавчины, особенно в микротрещинах и на шероховатой поверхности.An increase in the surface tension of the composition leads to a decrease in the wetting coefficient and the time of conversion of corrosion products, and accordingly the time of surface treatment, to a decrease in the conversion efficiency of rust, especially in microcracks and on a rough surface.

Задачей изобретения является увеличения срока эксплуатации металлических изделий, имеющих сварные швы, сложный профиль и т.п., путем обработки поверхности металла составом, преобразующим слой ржавчины в прочную защитную пленку и предотвращающим дальнейшую коррозию металла, в том числе и в микротрещинах, а также увеличение срока хранения композиции при сохранении ее свойств, что позволит в процессе применения не прибегать к различным корректировкам как по времени обработки, так и температуре использования композиции.The objective of the invention is to increase the life of metal products having welds, a complex profile, etc., by treating the metal surface with a composition that converts the rust layer into a strong protective film and prevents further corrosion of the metal, including in microcracks, as well as the shelf life of the composition while maintaining its properties, which will allow during the application not to resort to various adjustments both in processing time and temperature of use of the composition.

Поставленная задача решается тем, что композиция для обработки поверхности металла, содержащая ортофосфорную кислоту, цинк азотнокислый, калий железистосинеродистый, фторуглеродное поверхностно-активное вещество и воду, в качестве фторуглеродного поверхностно-активного вещества (ПАВ) содержит неионогенное соединение общей формулы:The problem is solved in that the composition for treating a metal surface containing orthophosphoric acid, zinc nitrate, potassium ferruginate, fluorocarbon surfactant and water, as a fluorocarbon surfactant contains a nonionic compound of the general formula:

RFCONH(C2H4O)nH, где RF6F13-, или C8F17-, или С2F5OC3F6ОС2F4-, при n=10-15, при следующем соотношении компонентов, мас.%:R F CONH (C 2 H 4 O) n H, where R F = C 6 F 13 -, or C 8 F 17 -, or C 2 F 5 OC 3 F 6 OS 2 F 4 -, with n = 10- 15, in the following ratio of components, wt.%:

ортофосфорная кислотаorthophosphoric acid 45-6045-60 цинк азотнокислыйzinc nitrate 2,0-3,52.0-3.5 калий железистосинеродистыйpotassium ferruginous 2,5-4,02.5-4.0 неионогенное фторсодержащее ПАВnonionic fluorine-containing surfactant 0,1-0,30.1-0.3 водаwater остальное.rest.

Сущность предложенного технического решения состоит в следующем.The essence of the proposed technical solution is as follows.

Качественный и количественный состав композиции подобраны таким образом, чтобы достичь технического результата, состоящего в следующем: на поверхности образуется защитная пленка, предотвращающая дальнейшее развитие коррозии за постоянное фиксируемое время, и служащая грунтом для лакокрасочных покрытий, сокращается время, необходимое для обработки поверхности металла, а также снижается себестоимость состава за счет пониженного содержания и стоимости неионогенного фторсодержащего поверхностно-активного вещества.The qualitative and quantitative composition of the composition is selected in such a way as to achieve a technical result, which is as follows: a protective film is formed on the surface that prevents further corrosion development for a constant fixed time, and serves as a primer for paint coatings, the time required to process the metal surface is reduced, and also reduces the cost of the composition due to the low content and cost of non-ionic fluorine-containing surfactants.

Ортофосфорная кислота в смеси с железистосинеродистым калием является комплексообразователем для растворенных под действием кислоты продуктов коррозии металла, азотнокислый цинк в смеси с ортофосфорной кислотой и железистосинеродистым калием способствует образованию прочной и устойчивой к атмосферному воздействию оксидной и цинкофосфатной пленки. Фторуглеродный неионогенный ПАВ способствует созданию высокого осмотического давления, что приводит к повышению смачивающей способности композиции в том числе проникновения ее в микротрещины.Phosphoric acid mixed with iron-potassium potassium is a complexing agent for metal corrosion products dissolved under the action of acid, zinc nitrate in a mixture with phosphoric acid and iron-potassium potassium oxide promotes the formation of a strong and weather-resistant oxide and zinc phosphate film. Fluorocarbon nonionic surfactant contributes to the creation of high osmotic pressure, which leads to an increase in the wetting ability of the composition, including its penetration into microcracks.

При этом поверхностное натяжение композиции в течение длительного времени сохраняется постоянным и составляет - 23 мН/м. В условиях хранения композиции эта величина поверхностного натяжения постоянна в течение, по крайней мере, не менее 6 месяцев.In this case, the surface tension of the composition remains constant for a long time and is - 23 mN / m. Under storage conditions of the composition, this value of surface tension is constant for at least 6 months.

Совместное присутствие каждого из указанных компонентов в заявляемой композиции для обработки поверхности металла обеспечивает высокую коррозийную стойкость обрабатываемых изделий, а также создает условия для последующего нанесения лакокрасочных материалов при полном связывании продуктов коррозии.The joint presence of each of these components in the inventive composition for surface treatment of the metal provides high corrosion resistance of the processed products, and also creates the conditions for the subsequent application of paints and varnishes with complete bonding of corrosion products.

Заявляемую композицию готовят путем растворения в воде указанных компонентов при механическом перемешивании и температуре 20-30°С.The inventive composition is prepared by dissolving in water these components with mechanical stirring and a temperature of 20-30 ° C.

При этом используют химические вещества, выпускаемые промышленностью:In this case, chemicals produced by the industry are used:

ортофосфорная кислота в соответствии с ГОСТ 6552-80phosphoric acid in accordance with GOST 6552-80

азотнокислый цинк в соответствии с ГОСТ 5106-77zinc nitrate in accordance with GOST 5106-77

калий железистосинеродистый (желтая кровяная соль) в соответствии с ГОСТ 6816-79potassium ferruginous (yellow blood salt) in accordance with GOST 6816-79

неионогенный фтор, содержащий ПАВnonionic fluorine containing surfactant

вода дистиллированная в соответствии с ГОСТ 6709-72distilled water in accordance with GOST 6709-72

Приготовленную композицию наносят на металлическую поверхность без предварительного удаления продуктов коррозии с помощью тампона, кисти или распылением и затем сушат при температуре 20-40°С.The prepared composition is applied to a metal surface without first removing corrosion products using a tampon, brush or spray, and then dried at a temperature of 20-40 ° C.

Для определения эксплутационных характеристик заявляемой композиции были приготовлены три состава с различным содержанием ингредиентов:To determine the operational characteristics of the claimed composition were prepared three compositions with different contents of the ingredients:

Состав 1Composition 1

ортофосфорная кислота (85%)phosphoric acid (85%) 4545 цинк азотнокислыйzinc nitrate 2,52,5 калий железистосинеродистыйpotassium ferruginous 2,52,5 неионогенный фтор - ПАВnonionic fluorine - surfactant С6F13CONH(С2Н4O)14НC 6 F 13 CONH (C 2 H 4 O) 14 N 0,150.15 водаwater остальное.rest.

Состав 2Composition 2

ортофосфорная кислота (85%)phosphoric acid (85%) 50fifty цинк азотнокислыйzinc nitrate 33 калий железистосинеродистыйpotassium ferruginous 3,53,5 неионогенный фтор - ПАВnonionic fluorine - surfactant CF3OC3F6OC2F4SO2NH(C2H4O)11НCF 3 OC 3 F 6 OC 2 F 4 SO 2 NH (C 2 H 4 O) 11 N 0,20.2 водаwater остальное.rest.

Состав 3Composition 3

ортофосфорная кислота (85%)phosphoric acid (85%) 5555 цинк азотнокислыйzinc nitrate 3,53,5 калий железистосинеродистыйpotassium ferruginous 4,04.0 неионогенный фтор - ПАВnonionic fluorine - surfactant C8F17CONH(C2H4O)15HC 8 F 17 CONH (C 2 H 4 O) 15 H 0,30.3 водаwater остальное.rest.

Каждым из приведенных выше образцов были обработаны 12 пластин (всего - 36) из ст - 20 согласно ГОСТ 16523-70. Исходный слой ржавчины на пластинах составлял до 90 мкм. Сушка осуществлялась в течение 12 часов при 20-30°С, после чего они были помещены в термостаты над парами 3,5% водного раствора хлористого натрия при температуре последнего 80±0,1°C и выдерживали их в течение 400 часов.Each of the above samples was processed 12 plates (total - 36) of st - 20 according to GOST 16523-70. The initial rust layer on the plates was up to 90 μm. Drying was carried out for 12 hours at 20-30 ° C, after which they were placed in thermostats over pairs of a 3.5% aqueous solution of sodium chloride at the temperature of the latter 80 ± 0.1 ° C and kept for 400 hours.

Контрольные замеры площади разрушения покрытия через 400 часов показали, что пластины всех трех составов, а метод решетчатых надрезов с единичным квадратом 2×2 мм, согласно ГОСТ 15140-78, показал:Control measurements of the area of destruction of the coating after 400 hours showed that the plates of all three compositions, and the method of lattice cuts with a unit square of 2 × 2 mm, according to GOST 15140-78, showed:

2 балла для состава 1;2 points for composition 1;

1 балл для состава 2;1 point for composition 2;

1 балл для состава 3.1 point for composition 3.

Таким образом видно, что заявляемая композиция для обработки металла обладает существенными преимуществами по сравнению с известными средствами, предназначенными для достижения той же цели, а именно: способностью за короткое время образовывать на поверхности металла высокопрочное антикоррозийное покрытие без предварительного удаления слоя ржавчины. Пленочное покрытие может служить основой для нанесения на них лакокрасочных материалов.Thus, it can be seen that the inventive composition for metal processing has significant advantages compared with known means designed to achieve the same goal, namely: the ability to form a high-strength anti-corrosion coating on the metal surface in a short time without first removing the rust layer. The film coating can serve as the basis for applying paint and varnish materials to them.

Claims (1)

Композиция для обработки поверхности металла, содержащая ортофосфорную кислоту, цинк азотнокислый, калий железистосинеродистый, фторуглеродное поверхностно-активное вещество и воду, отличающаяся тем, что она в качестве фторуглеродного поверхностно-активного вещества - ПАВ содержит неионогенное соединение общей формулыComposition for treating a metal surface containing orthophosphoric acid, zinc nitrate, potassium ferruginate, fluorocarbon surfactant and water, characterized in that it as a fluorocarbon surfactant - surfactant contains a nonionic compound of the General formula RFCONH(C2H4O)nН,R F CONH (C 2 H 4 O) n H, где RF6F13-, или C8F17-, или С2F5OC3F6ОС2F4-, n=10-15, при следующем соотношении компонентов, мас.%:where R F = C 6 F 13 -, or C 8 F 17 -, or C 2 F 5 OC 3 F 6 OS 2 F 4 -, n = 10-15, in the following ratio of components, wt.%: Ортофосфорная кислотаOrthophosphoric acid 45-6045-60 Цинк азотнокислыйZinc Nitrate 2,0-3,52.0-3.5 Калий железистосинеродистыйPotassium ferruginous 2,5-4,02.5-4.0 Неионогенное фторуглеродное ПАВNonionic fluorocarbon surfactant 0,1-0,30.1-0.3 ВодаWater ОстальноеRest
RU2005138362/02A 2005-12-09 2005-12-09 Metal surface treatment composition RU2299267C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005138362/02A RU2299267C1 (en) 2005-12-09 2005-12-09 Metal surface treatment composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005138362/02A RU2299267C1 (en) 2005-12-09 2005-12-09 Metal surface treatment composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2299267C1 true RU2299267C1 (en) 2007-05-20

Family

ID=38164129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005138362/02A RU2299267C1 (en) 2005-12-09 2005-12-09 Metal surface treatment composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2299267C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB783317A (en) * 1955-06-02 1957-09-18 Collins Developments Ltd Treatment for improving the corrosion-resistance of electro-plated iron and steel articles
RU2120495C1 (en) * 1997-03-17 1998-10-20 Закрытое акционерное общество "РЕНТЕХ" Composition for treating metallic surface
RU2205896C1 (en) * 2001-11-20 2003-06-10 Алмазова Эмилия Александровна Rust converter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB783317A (en) * 1955-06-02 1957-09-18 Collins Developments Ltd Treatment for improving the corrosion-resistance of electro-plated iron and steel articles
RU2120495C1 (en) * 1997-03-17 1998-10-20 Закрытое акционерное общество "РЕНТЕХ" Composition for treating metallic surface
RU2205896C1 (en) * 2001-11-20 2003-06-10 Алмазова Эмилия Александровна Rust converter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1404894B1 (en) Corrosion resistant coatings for aluminum and aluminum alloys
EP2049708B1 (en) Method of passivating metallic surfaces by means of copolymers having phosphoric acid and/or phosphonic acid groups
KR101430679B1 (en) Wet on wet method for corrosion control treatment of steel surface and chromium-free acid solution
DE69703105T2 (en) COMPOSITION AND METHOD FOR TREATING PHOSPHATED METAL SURFACES
DE69403339T2 (en) COMPOSITION AND METHOD FOR TREATING PHOSPHATED METAL SURFACES
US3972839A (en) Amine stripping composition and method
CN101448975A (en) Improved trivalent chromium-containing composition for use in corrosion resistant coating on metal surfaces
JPS6017829B2 (en) Corrosion inhibitor for metal surfaces
EP3887067B1 (en) Metal surface treatment
BRPI0605834B1 (en) process for the passivation of metal surfaces.
CN103619757B (en) Coating composition based on zirconium and coating process
US4737195A (en) Activator-accelerator mixtures for alkaline paint stripper compositions
KR20100014685A (en) Agent for the production of anti-corrosion layers on metal surfaces
ES2413440T3 (en) Composition and procedure for preparing chromium-zirconium coatings on metal substrates
JPH0394074A (en) Improved composition and method for applying coatings to metal surfaces
US2744555A (en) Method of simultaneously phosphating and cleaning metal surfaces and composition therefor
GB2051872A (en) Metal oxide remover composition
GB2027748A (en) Method of preparing titanium-containing phosphate conditioner for phosphating metal surfaces
CN1527889A (en) Anticorrosion agents and methods of corrosion protection for metal surfaces
US3985584A (en) Metal protective coating compositions, their preparation and use
TW201715082A (en) Surface treating agent, method for surface treating and surface treated metal material
WO1996034995A1 (en) Chromium- and fluoride-free treatment of metallic surfaces
ES2411429T3 (en) Composition and procedure for preparing protective coatings on metal substrates
RU2299267C1 (en) Metal surface treatment composition
US6821633B2 (en) Non-chromate conversion coating compositions, process for conversion coating metals, and articles so coated

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071210