Электролит для обработки поверхности алюминиевых сплавов перед нанесением полимерных покрытий

Электролит для обработки поверхности алюминиевых сплавов перед нанесением полимерных покрытий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Раствор для обработки поверхности алюминиевых сплавов перед нанесением полимерных покрытий,. Раствор содержит мас.ч,/: вода - 100, фосфорная кислота 3,5- 4,5, однозамещенный фосфат натрия - 8,5- 10,0, хлорид меди 1,0-1,5, DL-треонин 0,05-0,08. 1 табл.

сОюз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК сам С 23 С 22/10

ГОсудАРстВ еннОе пАтентнОе

ВЕДОМСТВО СССР

{ГОспАтент сссР)ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АЙТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2:1):4848129/26 (2:2)::02.04.90 (46) 23.12.92. Бюл. N 47 (76) П,С.Кислый, Е.Н.Кальба, B.Ë,Êîíäðàтюк, И.В;Оверко, С,Н.Голотенко, И.А.Полуййнла и И,Н.Гушулей (56) Лебедев В.П., Колдма P.Ý„ÀBðàìåíêî

Б,Л. Справочник по противокоррозионным лакокртаСочным покрытиям, Харьков, Праnîð. 1988, с.230, Денкер И.И. ° Кулешова И.Д. Защита иэделий из алтоминия и его сплавов лакокра.сочными покрытиями, M. Химия, 1985, с.214.

Иэоьбретекие относится к технологи найесенияь йолимерркомпозиционнызх покры.тий (ПКП), а именно к методу подготовки поверхности алюминиевых сплавов под

flKfl с целью повышения их защитных . свойств зв счет улучшения адгеэии. .Известно, что для повышения адгезии и долтовзечности лакокрасочных покрйтий, наьнестеньных на изделия из цветных металлов, их подвергают химическому оксидировьайиЮ.

Однако формирующиеся оксидные пленки абеепечивают недостаточно высокие адегеэионныре свойства к полимеркоvrioзитциойным материалам.

Известно применение кислого слуяльфатно-бихроматного электролита для. предварителльной обработки деталей из алюминия и его сплавов перед нанесением лакокрасочных покрытий; Электролит содержит, мас,ч;: серная кислота(конц.) 22,5, бихромат калия 7,5, вода 70. . Технологический процесс имеет следующие недостатки . многооперациолнность и,:

Я2, I 782998 А1 (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ АЛЮМИНИЕВЬ(Х СПЛАВОВ

ПЕРЕД НАНЕСЕНИЕМ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ (57) Раствор для обработки поверхности алюмййиевых Сплавов перед найесением полимерных покрытиj, Раствор содержит мас;ч./: вода — 100, фосфорная кислота 3,54;5, однозамещенный фосфат натрия — 8,510,0, хлорид меди 1,0-1,5, 01 -треонин

0,05-0,08. 1 табл.

3 следовательно, трудоемкость процесса; окСИдИрОВаИИбЕ ВедЕТСяь йрпИ йОВЫШЕННОй тЕМ- . пературе (600С); что связано с дополнительными энвргозатратами; образующиеся оксидныа покрытия обладают недостаточными адгезиойййми характеристйками к полимеркомпозиционным материалам" высокая токсйчность основного (no выполняемой функции) компонента электролита обусловливает дополнительйые затратй на йриродоохран- "4",) ные меропрйятия, а также мероприятия, 0 направленные на азздорьовление.труда об- Щ служивающего персонала.

Целью изобретения яеляетоя поеьноение адгезионной прочности защитных noawe% крытий, за счет образования композиционной пленки с развитым микрорельефом на металлической подложке, а также получение экологически чистого процесса обработки, для поверхности деталей из алюминиевых сплавов.:

Поставленная цель достигается тем, что состав электролига включает фосфорную

1782998 кислоту, однозамещенный фосфат натрия, хлорид меди и DL-треонин при следующем соотношении компонентов в растворе, мас.ч.:

Hz0 100

Н3Р04 3,5-4,5

МаНгР04 8,5-100

СоС1г 2НгО 1,0-1,5

DL-треонин 0,05-0,08

Изобретение реализуется следующим образом.

В дистиллированной воде при тщательном перемешивании растворяют однозамещейный фосфат натрия и последовательно вводят в раствор фосфорную кислоту, хлорид меди и органическую добавку. Детали алюминиевых сплавов после механической зачистки и обезжиривания ацетоном выдерживают в приготовленном электролите в течение 30 5 мин.

Основные прбцессы, протекающие на границе раздела металл-электролит, можно представить следующими реакциями;

А120з+ 6С! + 6Н вЂ” 2А1С1з+ ЗНгО

2А1 + 3Cu - 2А! + 3Cu0

Al3 + H2P04 - А1(Н2РОа)з

НР04 АЬ(Н Р04з

Р04 Al Р04

Al ++ 3H20 — А1(ОН)з+ ЗН

А!203 Н20

После химической обработки детали тщательно промывают в холодной проточной воде и высушивают при 40-60 С в течение 30 — 60 мин.

Избыточное содержание в электролите хлорида меди приводит к значительному повышению активности электролита, что способствует развитию язвенной коррозии.

Это приводит к заметному повышению шероховатости поверхности детали и снижению качества покрытий, Снижение концентрации хлорида меди, от указанного йижнei о и редела, приводит к сйижению активности электролита, что отрицательно сказывается на адгезионных свойствах

ПКП, При отклонении от указанных пределов фосфорной кислоты и однозамещенного фосфата натрия изменяется кинетика процесса травления. Так, при заниженном содержании этих компонентов в растворе, скорость травления мала, а при избыточном содержании наблюдается появление заметных язв.

Органическая добавка оказывает благотворное влияние на процесс проявления и образования композиционной пленки в указанном интервале остальных компонентов электролита. Мелкодисперсный контактноосажденный слой меди, а также формирую5 щаяся оксифосфатная пленка с органическими включениями обусловливают более прочное сцепление полимеркомпозиционных материалов к алюминиевым сплавам.

10 Результаты сравнительных испытаний

ПКП на их адгезионную прочность к алюминиевой подложке с известной и предложенной предварительной подготовкой поверхности металла приведены в таблице.

15 Таким образом, применение заявляемого технического решения позволит обеспечить высокие адгезионные свойства образуюгдейся поверхностной пленки; меньшую продолжительность и трудоем20 кость операций; возможность обрабатывать крупногабаритные детали машин без специ ального оборудования.

Кроме того, замена высокотоксичных веществ на менее вредные, позволяют ис25 пользовать вышеназванный электролит для обработки алюминиевых конструкций перед нанесением защитных ПКП, работающих в жестких условиях воздействий коррозионноактивных сред.

30 Состав ПКП, мас.ч, эпоксидная смола, ЭД-20-100, полиэтиленполиамин ПЭПА 10, полиэфир, ПЭ-220-18, Карбоксидная керамика 200:, оксид- хрома 50.

35 Формула изобретения

Электролит для обработки алюминиевых сплавов перед нанесением полимерных покрытий; отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения адгезионной прочности

40 полимеркомпозиционных покрытий за счет образования композиционной пленки с развитым микрорельефом поверхности на ме таллической подложке, а также получения экологически чистого процесса обработки

45 поверхности деталей из алюминиевых сплавов, раствор содержит фосфорную кислоту, однозамещенный фосфат натрия, хлорид меди и DL-треонин при следующем соотношении компонентов, мас.ч.;

50 Фосфорная кислота 3,5-4,5

Однозамещенный фосфат натрия 8,5 — 10,0

Хлорид меди 1,0-1,5

DL-треонин 0,05 — 0,08

55 Вода 100

1782998

Иэвестн. лектролит

Конпоненты, нас.ч

Электролит по примеру

1 2 3

100 100 100

100

Вода

100 100 100 . 100 100 100

3,0 5,0 4; 0 3,0 5,0 3,0

1 00 100

3,0 4,0

100 100

4,0 4,0

Фосфорная кислота 3,5 4,0 4,5

9,0

Одноэаме!!)енный фосФат натрия

8,5

9,0 9,0

i!0

2,0

1,2

1,2

0,06

0,05

0,1

0,06

32

10,7

Адгеэионная проч ность, Ийа !

68,5 71,4 65,7 72,4 64,6

91,0 98,0 71,3 70,6 68,7 70,2 69,1.. 82,0

65,0

Составитель П. Кислый

Техред М.Моргентал

Редактор

Корректор, M. Шароши

Заказ 4490 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Хлорид меди

08 Треонин

Серная кислота

Бмкромат калия

Свойства!

9,0

1,2

0,06

Контрольные примеры !. . 2 I .!

10,0 12,0 8,0 8,0 12,0 9,0! !

1,5 ),2 1,2. 0,8 2,0 0,8 0,08 0,06 0,04 0,1 0,04 0,06

12,0

0,8

0,04