汽車(chē)離合器表面無(wú)磷磷化處理液及其處理工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種汽車(chē)離合器表面無(wú)磷磷化處理液及其處理工藝，原料按如下重量配比制成：硅烷偶聯(lián)劑8~12%，環(huán)氧樹(shù)脂5~10%，反應(yīng)促進(jìn)劑1~2%，其余為去離子水。硅烷偶聯(lián)劑成分中含有：KH-560——3-（2，3-環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷：64~96g/L，KH-570——γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷：16~24g/L；硅烷偶聯(lián)劑中KH560和KH570的質(zhì)量比為4:（0.95~1.05），并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9~11%HNO3溶液調(diào)節(jié)有機(jī)硅烷水溶液pH至3~4之間；環(huán)氧樹(shù)脂由市場(chǎng)所售，固含量在57~63%之間；所述處理液中環(huán)氧樹(shù)脂的固含量控制在3~10%之間。本發(fā)明用以替代目前離合器表面磷化處理的處理液，在保證離合器表面膜涂裝質(zhì)量的情況下，工藝步驟簡(jiǎn)單，減少原來(lái)磷化處理產(chǎn)生的廢渣廢氣。
【專(zhuān)利說(shuō)明】汽車(chē)離合器表面無(wú)磷磷化處理液及其處理工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無(wú)磷磷化處理液及處理工藝，尤其涉及一種汽車(chē)離合器表面無(wú)磷磷化處理液及該處理液的使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磷化處理技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車(chē)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、造船工業(yè)、航空工業(yè)、家用電器、裝備制造等領(lǐng)域，經(jīng)過(guò)一百多年的發(fā)展，磷化技術(shù)在近代已取得了很多新的成果，在許多化學(xué)表面轉(zhuǎn)化處理工藝中，磷化處理占有重要地位。但磷化液對(duì)環(huán)境副作用較大，因而尋找磷化的替代技術(shù)，是研究的熱點(diǎn)。
[0003]硅烷處理是以硅烷偶聯(lián)劑為主體對(duì)金屬表面進(jìn)行處理。硅烷偶聯(lián)劑R' (CH2),Si (OR) 3分子的一端是硅酸酯(S1-OR)，在使用前經(jīng)過(guò)水解變成硅醇，通過(guò)S1-OH與金屬表面的金屬離子形成化學(xué)鍵而成膜。硅烷偶聯(lián)劑的另一端為有機(jī)官能團(tuán)，它能與有機(jī)相分、涂料或油漆相兼容，剩余的硅烷分子 則通過(guò)S1-OH基團(tuán)之間的凝聚反應(yīng)在金屬表面形成具有S1-O-Si三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的硅烷膜，這就使金屬與有機(jī)相分間的結(jié)合強(qiáng)度得到明顯地提高即附著力增強(qiáng)，鋼板表面耐蝕性也得到明顯改善。
[0004]分子結(jié)構(gòu)中含有環(huán)氣某閉的高分子化合物統(tǒng)稱(chēng)為環(huán)氧樹(shù)脂。固化后的環(huán)氧樹(shù)脂具有良好的物化性能，它對(duì)金墾和非金屬材料的表面具有優(yōu)異的粘接強(qiáng)度，因而廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。
[0005]近幾年，國(guó)內(nèi)有很多關(guān)于無(wú)磷磷化和磷化替代技術(shù)的報(bào)道，如中國(guó)專(zhuān)利CN201210429685.2公開(kāi)了一種用于鍍鋅板的自修復(fù)無(wú)磷陶化處理液，能在鍍鋅板表面通過(guò)模板劑自組裝形成一層致密的無(wú)定型膜。中國(guó)專(zhuān)利CN201210376052.X公開(kāi)了一種鋼鐵表面無(wú)磷無(wú)鉻鈍化成膜液及其使用方法，鋼鐵金屬浸泡在鋼鐵表面無(wú)磷無(wú)鉻鈍化成膜液中反應(yīng)10-360分鐘，即在鋼鐵金屬表面形成無(wú)磷無(wú)鉻轉(zhuǎn)化膜層。中國(guó)專(zhuān)利CN201210371981.1公開(kāi)了一種鎂合金表面無(wú)磷無(wú)鉻環(huán)保型轉(zhuǎn)化膜的制備方法，溫度1(T99°C的條件下處理I~45分鐘，在鎂合金表面形成的一層無(wú)磷無(wú)鉻轉(zhuǎn)化膜層。中國(guó)專(zhuān)利CN201080048852.8公開(kāi)了一種表面處理液，該表面處理液含有水溶性鋯化合物、四烷氧基硅烷、具有環(huán)氧基的化合物、螯合劑、硅烷偶聯(lián)劑、釩酸和金屬化合物等。但上述專(zhuān)利均未涉及關(guān)于汽車(chē)離合器表面的無(wú)磷磷化處理，并且汽車(chē)離合器是具有一定形狀的工件，一般處理液很難在工件內(nèi)腔、拐角等地方形成轉(zhuǎn)化膜，專(zhuān)利涉及處理工藝或時(shí)間長(zhǎng)，或配方成分復(fù)雜不利于實(shí)際生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，而提供一種汽車(chē)離合器表面無(wú)磷磷化處理液，用以替代目前離合器表面磷化處理的處理液，在保證離合器表面膜涂裝質(zhì)量的情況下，工藝步驟簡(jiǎn)單、操作方便，減少原來(lái)磷化處理產(chǎn)生的廢渣廢氣，提高企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的綠色環(huán)保程度。
[0007]本發(fā)明的另一目的是提供一種汽車(chē)離合器表面無(wú)磷磷化處理液的處理工藝。[0008]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明一種汽車(chē)離合器表面無(wú)磷磷化處理液采用以下技術(shù)方案:
本發(fā)明一種汽車(chē)離合器表面無(wú)磷磷化處理液包括由下列原料按如下重量配比制成:硅烷偶聯(lián)劑8~12%，環(huán)氧樹(shù)脂5~10%，反應(yīng)促進(jìn)劑廣2%，其余為去離子水；所述的硅烷偶聯(lián)劑成分中含有:
KH-560——3- (2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷:64~96g/L，
KH-570——Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷:16~24g/L ；
所述硅烷偶聯(lián)劑中KH560和KH570的質(zhì)量比為4: (0.95~1.05)，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9~11%HNO3溶液調(diào)節(jié)有機(jī)硅烷水溶液pH至3~4之間；
所述環(huán)氧樹(shù)脂由市場(chǎng)所售，固含量在57飛3%之間；所述處理液中環(huán)氧樹(shù)脂的固含量控制在3~10%之間。
[0009]所述硅烷偶聯(lián)劑質(zhì)量比應(yīng)嚴(yán)格控制在4:1為最佳，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% HNO3溶液調(diào)節(jié)有機(jī)硅烷水溶液PH至3~4之間，當(dāng)KH560和KH570的質(zhì)量比在4:1形成的轉(zhuǎn)化膜耐蝕性最好。所述硅烷偶聯(lián)劑主要提供基體和膜層的粘結(jié)力，硅烷偶聯(lián)劑分子中所含有的環(huán)氧基在固化后具有優(yōu)異的理化性能，能夠提高基體的耐蝕性。所述硅烷偶聯(lián)劑重量比控制在10%左右時(shí)不僅可以保證形成轉(zhuǎn)化膜的質(zhì)量而且有利于降低生產(chǎn)成本。
[0010]所述環(huán)氧樹(shù)脂由市場(chǎng)所售，固含量在60%左右。所述處理液中環(huán)氧樹(shù)脂的固含量需控制在10%以下。固含量過(guò)高，溶液粘稠度變大，在工藝過(guò)程中易造成工件表面粘稠度過(guò)高，影響離合器的使用性能。
[0011]上述處理液的制備方法，其特征在于:在反應(yīng)釜中加入一定量的去離子水，在攪拌狀態(tài)下加入硅烷偶聯(lián)劑，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%硝酸調(diào)節(jié)處理液pH。攪拌I小時(shí)后，加入環(huán)氧樹(shù)月旨，攪拌2小時(shí)待環(huán)氧樹(shù)脂充分溶解后，靜置I天使用。
[0012]本發(fā)明汽車(chē)離合器表面無(wú)磷磷化處理液的處理工藝用于離合器表面形成無(wú)磷轉(zhuǎn)化膜的工藝條件為:處理液pH3~4，處理溫度25~35°C，處理時(shí)間60-80秒，固化溫度8(Tl00°C，固化時(shí)間3~5分鐘。
[0013]本發(fā)明汽車(chē)離合器表面無(wú)磷磷化處理液的處理工藝包括:脫脂一水洗一烘干一無(wú)磷磷化一固化。具體采用以下步驟:
(1)對(duì)工件進(jìn)行脫脂；
(2)常溫下進(jìn)行噴淋水洗，時(shí)間為4飛分鐘；
(3)60±5°C左右對(duì)工件進(jìn)行烘干；
(4)進(jìn)行無(wú)磷磷化處理；
(5)對(duì)無(wú)磷轉(zhuǎn)化膜進(jìn)行固化。
[0014]評(píng)價(jià)本發(fā)明汽車(chē)離合器表面無(wú)磷磷化處理液用于離合器表面形成無(wú)磷轉(zhuǎn)化膜的性能，主要是對(duì)涂裝后無(wú)磷轉(zhuǎn)化膜的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容得到:
(1)處理液的穩(wěn)定性
將處理液置于室溫條件下，密閉保存三個(gè)月，觀察處理液的狀態(tài)。
[0015](2)中性鹽霧試驗(yàn)
參照GB10125-1997對(duì)無(wú)磷轉(zhuǎn)化膜進(jìn)行中性鹽霧實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)所用的腐蝕溶液為5%氯化鈉溶液，溶液pH=7(±0.5)，噴箱內(nèi)溫度為35( + 2) °C，沉降量為2mL/(80cm2*h),試樣與鹽霧架垂直方向成30°放置，連續(xù)噴霧200小時(shí)后，觀察工件表面畫(huà)叉處的銹蝕寬度。
[0016](3)附著力試驗(yàn)
附著力的試驗(yàn)使用專(zhuān)門(mén)的測(cè)定儀在漆膜表面畫(huà)出一串互相部分重疊交叉的圓觀察這些重疊交叉的圓所圍成的面積內(nèi)漆膜脫落的情況，評(píng)定時(shí)分為7級(jí)。
[0017]本發(fā)明汽車(chē)離合器表面無(wú)磷磷化處理液及其處理工藝的優(yōu)點(diǎn)在于:(I)硅烷偶聯(lián)劑作為主成膜物質(zhì)，產(chǎn)生廢氣廢渣少，排放的工業(yè)廢水中污染物少、對(duì)環(huán)境危害小，并且硅烷偶聯(lián)劑成膜后表面均勻光滑，摩擦性能良好；(2)環(huán)氧樹(shù)脂具有較高熱穩(wěn)定性、耐磨損，在高溫環(huán)境使膜層保持良好的摩擦性能，提高離合器的使用壽命；(3)由于環(huán)氧樹(shù)脂本身具有一定粘度，工件經(jīng)過(guò)表面處理后可以直接與離合器油紙粘附在一起，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本；(4)汽車(chē)離合器表面無(wú)磷磷化處理工藝步驟簡(jiǎn)單，環(huán)保安全，無(wú)需定期清理沉渣和測(cè)定處理液的總酸等參數(shù)；(5)有機(jī)硅烷和環(huán)氧樹(shù)脂具有一定黏度，可以在汽車(chē)離合器的內(nèi)腔以及拐角處形成一定厚度轉(zhuǎn)化膜，提高汽車(chē)離合器整體的耐蝕性。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為進(jìn)一步描述本發(fā)明，下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明汽車(chē)離合器表面無(wú)磷磷化處理液及其處理工 藝做詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]實(shí)施例1
本實(shí)施例的處理液按重量計(jì)，包括以下組分:KH570 1.6%,KH560 6.4%，環(huán)氧樹(shù)脂5%，促進(jìn)劑1%，余量為水。控制處理液的PH范圍為31。
[0020]實(shí)施例2
本實(shí)施例的處理液按重量計(jì)，包括以下組分:KH570 2%，KH560 8%，環(huán)氧樹(shù)脂7.5%，促進(jìn)劑1.5%，余量為水?？刂铺幚硪旱膒H范圍為31。
[0021]實(shí)施例3
本實(shí)施例的處理液按重量計(jì)，包括以下組分:KH570 2.4%, KH560 9.6%，環(huán)氧樹(shù)脂10%，促進(jìn)劑2%，余量為水?？刂铺幚硪旱膒H范圍為31。
[0022]實(shí)施例4
本實(shí)施例的處理液按重量計(jì)，包括以下組分:KH570 1.6%,KH560 6.4%，環(huán)氧樹(shù)脂7%，促進(jìn)劑1%，余量為水。控制處理液的PH范圍為31。
[0023]實(shí)施例5
本實(shí)施例的處理液按重量計(jì)，包括以下組分:KH570 2%，KH560 8%，環(huán)氧樹(shù)脂9%，促進(jìn)劑2%，余量為水?？刂铺幚硪旱膒H范圍為31。
[0024]實(shí)施例6
本實(shí)施例的處理液按重量計(jì)，包括以下組分:KH570 2.4%，KH560 9.6%，環(huán)氧樹(shù)脂5%，促進(jìn)劑2%，余量為水。控制處理液的pH范圍為31。
[0025]以上每一個(gè)的具體實(shí)例中無(wú)磷磷化的處理工藝包括以下步驟:
(1)對(duì)工件進(jìn)行脫脂；
(2)常溫下進(jìn)行噴淋水洗，時(shí)間為5分鐘；
(3)60°C左右對(duì)工件進(jìn)行烘干；
(4)進(jìn)行無(wú)磷磷化處理；(5)對(duì)無(wú)磷轉(zhuǎn)化膜進(jìn)行固化。
[0026]表1無(wú)磷轉(zhuǎn)化膜性能測(cè)試結(jié)果
【權(quán)利要求】
1.一種汽車(chē)離合器表面無(wú)磷磷化處理液，其特征在于包括由下列原料按如下重量配比制成:硅烷偶聯(lián)劑8~12%，環(huán)氧樹(shù)脂5~10%，反應(yīng)促進(jìn)劑廣2%，其余為去離子水；所述的硅烷偶聯(lián)劑成分中含有: KH-560——3- (2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷:64~96g/L， KH-570——Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷:16~24g/L ； 所述硅烷偶聯(lián)劑中KH560和KH570的質(zhì)量比為4: (0.95~1.05)，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9~11%HNO3溶液調(diào)節(jié)有機(jī)硅烷水溶液pH至3~4之間； 所述環(huán)氧樹(shù)脂由市場(chǎng)所售，固含量在57飛3%之間；所述處理液中環(huán)氧樹(shù)脂的固含量控制在3~10%之間。
2.如權(quán)利要求1所述的汽車(chē)離合器表面無(wú)磷磷化處理液，其特征在于:所述硅烷偶聯(lián)劑中KH560和KH570的質(zhì)量比為4:1，并用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% HNO3溶液調(diào)節(jié)有機(jī)硅烷水溶液pH至3~4之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的汽車(chē)離合器表面無(wú)磷磷化處理液的處理工藝，其特征在于用于離合器表面形成無(wú)磷轉(zhuǎn)化膜的工藝條件為:處理液pH3~4，處理溫度25~35°C，處理時(shí)間60~80秒，固化溫度8(Tl00°C，固化時(shí)間3~5分鐘。
4.如權(quán)利要求3所述的汽車(chē)離合器表面無(wú)磷磷化處理液的處理工藝，其特征在于處理過(guò)程包括以下步驟: (1)對(duì)工件進(jìn)行脫脂； (2)常溫下進(jìn)行噴淋水洗，時(shí)間為4飛分鐘； (3)60±5°C左右對(duì)工件進(jìn)行烘干； (4)進(jìn)行無(wú)磷磷化處理； (5)對(duì)無(wú)磷轉(zhuǎn)化膜進(jìn)行固化。
【文檔編號(hào)】C23C22/50GK103540923SQ201310454516
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】張千峰, 孫晨陽(yáng), 張振海, 彭仕柱, 陳育軍 申請(qǐng)人:安徽奧爾民汽車(chē)零部件制造有限公司