CS238183B1 - Layer forming means with large specific surface on iron, aluminium,zinc and technical alloys of these metals - Google Patents
Layer forming means with large specific surface on iron, aluminium,zinc and technical alloys of these metals Download PDFInfo
- Publication number
- CS238183B1 CS238183B1 CS837177A CS717783A CS238183B1 CS 238183 B1 CS238183 B1 CS 238183B1 CS 837177 A CS837177 A CS 837177A CS 717783 A CS717783 A CS 717783A CS 238183 B1 CS238183 B1 CS 238183B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- metals
- composition
- aluminum
- layer
- zinc
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 20
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 12
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 title claims abstract description 10
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 7
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 6
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 7
- -1 alkali metal salts Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 7
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims description 7
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 claims description 5
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 claims description 5
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 claims description 5
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 4
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 claims description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 4
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 claims description 4
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims description 4
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229940024548 aluminum oxide Drugs 0.000 claims description 2
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 2
- UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N disodium;3,7-dioxido-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3,5,7-tetraborabicyclo[3.3.1]nonane Chemical compound [Na+].[Na+].O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960004887 ferric hydroxide Drugs 0.000 claims description 2
- IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M iron(3+);oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Fe+3] IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 7
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000011368 organic material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 abstract 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 abstract 1
- 230000037452 priming Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 34
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 14
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 10
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 5
- 235000019795 sodium metasilicate Nutrition 0.000 description 5
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 4
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 3
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 3
- 239000008131 herbal destillate Substances 0.000 description 3
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 229910001410 inorganic ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 239000006223 plastic coating Substances 0.000 description 2
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229910000406 trisodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019801 trisodium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- RYAGRZNBULDMBW-UHFFFAOYSA-L calcium;3-(2-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-[2-methoxy-4-(3-sulfonatopropyl)phenoxy]propane-1-sulfonate Chemical compound [Ca+2].COC1=CC=CC(CC(CS([O-])(=O)=O)OC=2C(=CC(CCCS([O-])(=O)=O)=CC=2)OC)=C1O RYAGRZNBULDMBW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910001430 chromium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- CSVGEMRSDNSWRF-UHFFFAOYSA-L disodium;dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O CSVGEMRSDNSWRF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N dodecyl benzenesulfonate;sodium Chemical compound [Na].CCCCCCCCCCCCOS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 GVGUFUZHNYFZLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002320 enamel (paints) Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- KXAVXHYIOCQWIB-UHFFFAOYSA-N n-(dimethylaminooxy)-n-methylmethanamine Chemical compound CN(C)ON(C)C KXAVXHYIOCQWIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N nitrilotriacetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CC(O)=O MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 239000002984 plastic foam Substances 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940080264 sodium dodecylbenzenesulfonate Drugs 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007601 warm air drying Methods 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
- B05D5/10—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an adhesive surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/10—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by other chemical means
- B05D3/102—Pretreatment of metallic substrates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/60—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using alkaline aqueous solutions with pH greater than 8
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Description
Vynález se týká prostředku pro vytvořeni vrstvy s velkým specifickým povrchem na železe, hliníku, zinku a technických slitňnách těchto kovů.
Pro řadlu technických účelů je třeba vytvářet na kovech vrstvy, jimiž se například zabezpečuje pevný a trvalý adhezní kontakt s jinými, zejména organickými matoriály. Typickým příkladem jsou fosfátové, chromátové a oxidové' vrstvy vytvářené na povrchu železa, hliníku, zinku a na technických sliiinách těchto kovů s cílem dlouhodobě zabezppčit přilnavost organických povlaků, jako jsou nátěry, plasty, izolační pěny z plastů, vrstvy pryže apod.
Zhotovování těchto vrstev je založeno na reakcích mezi kovem a pracovním prostředím za řízených podmínek. Vzníhkaící vrstvy bývají buď krystalické, například vrstvy fosfátové a oxidové, anebo jsou směsí krystalckkých a amorfních složek vrstvy chromátové. Všechny tyto vrstvy se zhotovují složnými mn>hastupňovými technologiemi s vysokou spotřebou energie, které vyžadují rozměrné provozní prostory, náročná technická zařízení a v některých případech vyvolávají potřebu budovat nákladná zařízení na likvidaci kapalných odpadů, což zejména platí pro postupy pracující s prostředni ohrožujícími zdraví nebo životní prostředí, například s roztoky s obsahem iontů šestimocného chrómu.
238 183
Nevýhody dosavadního stavu techniky do značné míry odstraňuje prostředek pro vytvoření vrstvy s velkým specifickým povrchem na železe, hliníku, zinku a technických slitinách těchto kovů podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že prostředek je tvořen vodným roztokem, obsahujícím od 0,001 do 1 % hm. huminových kyselin popřípadě jejich solí s alkalickými kovy a/nebo od 0,01 do 2 % hm. ligninsulfonových kyselin popřípadě jejich solí s kovy alkalických zemin, od 0,01 do 6 % hm. hlinitanu sodného a/nebo sólu hydroxidu hlinitého a/nebo železitého, od 0,1 do 35 % hm. mono- popřípadě polysilikátů alkalických kovů a/nebo sólu kyseliny křemičité, počítáno na obsah kysličníku křemičitého, popřípadě dále od O,A1 do 3 % hm. iontů polykarbonových kyselin, například kyseliny etylendiaminotetraoctové, od 0,2 do 2,5 % hm. látky zvolené ze skupiny, zahrnující sodné soli kyseliny fosforečné nebo čtyřborité, například tetraboritanu sodného, od 0,002 do 2 % hm. polymerů kyseliny akrylové nebo metakrylové, od 0,1 do 5 % hm. látek zvolených ze skupiny, zahrnující deriváty celulózy, například Na karboxymetylcelulózu, dextrin a polyvinylalkohol, a od C,01 do 2 % hm. látek snižujících povrchové napětí, například adduktu polyetylenoxidu s vyššími mastnými alkoholy s více než 8 atomy uhlíku v řetězci, vztaženo na hmotnost vody.
Prostředek podle vynálezu využívá pro vytvoření vrstvy reakci mezi primárními reakčními zplodinami a složkami prostředí, jimiž vznikají pevné, nerozpustné a chemicky i fyzikálně stabilní látky amorfního charakteru s velkým specifickým povrchem. Mechanismus vzniku těchto vrstev vede ke vzniku vrstev směsných. Primárními topochemickými reakcemi у mezi kovem a prostředím vzniká tenká, diskrétní složka krystalická, která může být založena na oxidech, hydroxidech, hydroxidoxidech upravovaného kovu, případně na jiných sloučeninách. Při vzniku této složky vrstvy se mění podmínky na reakčním rozhraní mezi kovem a pracovním prostředím takovým
238 183 způsobem, že z pracovního prostředí se současně vylučují amorfní, nerozpustné látky charakteru gélů, které spolu s primárními reakčními složkami po konečné úpravě umožňují dosáhnout tenké, přilnavé a stabilní vrstvy s velkým specifickým povrchem. Tato vrstva je potom s to zabezpečit přilnavost plastů, nátěrů, plastových pěn, adheziv a jiných organických materiálů podle konkrétní technické potřeby.
Reaktivní složkou prostředku, která zabezpečuje topochemický vznik primárních reakčních zplodin, jsou ionty OH“, o aktivitě odpovídající hodnotám pH v rozpětí 7 až 14, ionty polykarbonových a jiných chelatotvorných látek, které v daných podmínkách ruší inherentní pasivitu povrchu kovů. Využití aktivačních schopností iontů OH“ je zvlášt vhodné při úpravě amfoterních kovů, např. zinku nebo hliníku. Pro kovy, jejichž pasivita se porušuje bez vzniku hydroxokomplexů, se s výhodou použije aktivačního účinku látek chelatotvorných.
Hlavní složkou pracovního prostředí, která vytváří amorfní podíl vrstvy chemisorpčně zakotvený na primárních reakčních zplodinách, jsou zejména ionty silikátové, polysilikátové, koloidně rozptýlené částečky kyseliny křemičité ve formě hydrosólů, dále ionty hlinitanové, polyhlinitanové a hydrosóly hydroxidu hlinitého. Pro některé aplikace je výhodné, aby prostředí navíc obsahovalo polymerní elektrolyty, například polymery kyseliny akrylové nebo metakrylové, polyvinylalkohol nebo deriváty celulózy, například karboxymethylcelulózu. Účelnou skladbou těchto látek je možno dosáhnout dodatečných efektů, které dovolují rozmanitější aplikace nového principu vytváření reakčních vrstev s velikým specifickým povrchem. Tak například přísady karboxymethylcelulózy nebo polyvinylalkoholu současně jako polyelektrolytů £ zahuštováde1 umožňují vytvářet vrstvy dlouhodobým působením prostředku za nezvýšené teploty. Polyelektrolyty v pracovním prostředí se účastní vytváření vrstvy několika efekty. Jejich chelatotvorná schopnost podporuje a v některýdi případech podmiňuje aktivaci povrchu tak, aby se
238 183 umožnil vznik primárních reakčních zplodin požadovaného množství a jakosti. Elektrokinetické vlastnosti těchto látek lze volit tak, aby se spolu s již zmíněnými anorganickými ionty * příp. hydrosoly účastnily vytváření vrstvy požadovaných vlastností. Přísady s vysokou schopností vytvářet stabilní rozpustné cheláty jsou též výhodné při nutnosti používat vodu vyšší tvrdosti, a to tím, že zabraňují vzniku úsad.
Aby se zjednodušil technologický postup vytváření vrstev podle vynálezu, zejména počet následných pracovních operací, je účelné základní složení pracovního roztoku upravit přísadou povrchově aktivních látek. Tím je možno dosáhnout, že pracovní roztok je vícefunkční, tj. při jedné operaci zabezpečí potřebné odmaštění povrchu upravovaného kovu, zvýší počet aktivních center prc vznik primárních reakčních zplodin a podpoří rovnoměrnost primární vrstvy. Přísadou tenzidů je tedy možno získat pracovní prostředí, které vytvoří vrstvu v jedné operaci. Je samozřejmé, že pro zabezpečení ekonomie procesu je nutné silně zamaštěné povrchy před vlastní operací zbavit hrubých nečistot, aby se zabránilo znehodnocování pracovního prostředí. Nezbytný je též konečný oplach upraveného předmětu, kterým se s povrchu odstraní nezreagované zbytky pracovního prostředí, a dále je třeba vzniklou vrstvu sušením zbavit přebytečné vody.
Aby se usnadnila provozní aplikace pracovního roztoku, je účelné jeho vlastnosti stabilizovat přísadami, kterými se zajistí dlouhodobé udržení hodnoty pH tak, aby aktivita iontů OH zabezpečila jak potřebnou depasivaci povrchu, tak podmínek přo vzájemnou koagulaci sólu s kladným a záporným nábojem na gély požadovaných vlastností. Přísady současně brání znehodnocování roztoku^vznikem úsad, protože omezují průběh reakcí na rozhraní mezi povrchem kovu a pracovním prostředím, kdežto mimo toto rozhraní koagulaci brání. Mezi tyto přísady patří chelatotvorné látky typu sodných nebo draselných solí kyseliny ethylendiaminotetraoctové, kyseliny nitrilotrioctové apod.
238 183
Tyto chelatotvorné látky především udržují ionty dvoumocných kovů v rozpustné formě a současně podporují aktivaci povrchu upravovaného kovu. Mezi další přísady synergetického účinku patří ochranné koloidy, jako je dextrin, želatina, karboxymeZ thylceluloza a jiné.
Vynález je v dalším podrobněji osvětlen pomocí příkladů, které uvádějí různé verze jeho konkrétního provedení.
Příklad 1
Vytvoření povrchové vrstvy na hliníku к zabezpečení přilnavosti organického povlaku zhotoveného nástřikem práškové epoxidové pryskyřice s následným stavením.
К danému účelu bylo vhodné, aby byl použit pracovní roztok alkalický, tj. s dostatečnou koncentrací iontů OH”, kterými se vyvolá topochemický vznik primárního hydroxidu hlinitého - bohmitu a současně sólu hydroxidu hlinitého, který má kladný elektrokinetický náboj. Základním zdrojem sólu se záporným nábojem byl metakřemičitan sodný, který hydrolýzou ve vodném roztoku též poskytuje potřebnou koncentraci iontů OH”. Hodnota pH roztoku byla pH = 12,5. Zabezpečení stálé hodnoty pH pracovního roztoku při jeho opakovaném použití bylo realizováno přísadou dihydrogenfosforečnanu sodného, jako látka bránící vzniku gélů v objemu roztoku se projevila účinná přísada sodné soli směsi huminových kyselin a dextrinu. Protože se pro danou technologii počítalo s postřikovým způsobem zhotovení vrstvy a výchozí materiál byl pouze málo znečištěn, bylo použito nepěnivé smáčedlo typu aduktu polyethylenoxidu s vyššími mastnými alkoholy. Konkrétní pracovní roztok měl toto složení:
složka metakřemičitan sodný Na^SiOg
dihydrogenfosforečnan sodný hlinitan sodný Na AlOg sodná sůl huminových kyselin dextrin
0,35
0,1
0,5
smáčedlo (adukt polyethylénoxidu s mastnými kyselinami C 8 až 16) 0,1 pH ‘ 12,5
238 183
Roztok byl připraven z předem připravené suché směsi rozpuštěním ve vódé při současném zahřívání na pracovní teplotu 70 °C . Vzniklý roztok neobsahoval pevné úsady a byl mírně turbidní. Pomocí vysokotlakého čerpadla a postrikovacího rámu byl roztok ve velkém přebytku pod tlakem 150 kPa nanášen na upravovaný povrch dílů z hliníku, AI 99,5 % po dobu 10, 20, 30, 60, 120 a 240 s. Poté byly vzorky opláchnuty vodou ohřátou na 70 °C. Bezprostředné nato byl nanesen plastový povlak. Jedna série vzorků byla ponechána bez povlaku к provedení analýz.
Plastový povlak byl podroben zkouškám к ověření přilna vosti a její stálosti při působení korozních a klimatických vlivů. Výchozí přilnavost byla hodnocena mřížkovým řezem, ohybem, hloubením a srovnávána s přilnavostí povlaku na dosud používané vrstvě zhotovované anodickou oxidací, tlouštky 12/um Zjištěné hodnoty přilnavosti povlaku na vrstvě vytvořené podle vynálezu byly stejné nebo lepší než původní, byla-li reakční doba nejméně 20 s. Po korozní zkoušce v solné mlze podle ASTM po dobu 480 h a po dvaceti cyklech kondenzace vodní páry s pů sobením SOg podle DIN nebyla zjištěna žádná změna přilnavosti ani podkorodování organického povlaku. Ani opakované změny teploty z -60 °C na 80 °C nezpůsobily žádné změny.
Analýzami bylo zjištěno, že vytvořená povrchová vrstva je složena z krystalického A100H - bohmitu, amorfního hydroxidu hlinitého a amorfní kyseliny křemičité, a to ve stoupajícím množství do 60 s působení roztoku, kdy plošná hmotnost vrstvy byla 1,5 až 2 g.m”^ s obsahem cca 10 až 20 % kyseliny křemičité, přepočtené na SiOg, a zbytek do 100 % byly hydroxidy a hydroxidoxidy hliníku. Po zavedení pracovního roztoku do sériové aplikace byla zjištěna jeho značná stabilita. Hodnotu pH bylo třeba upravovat pouze řídkými přísadami končen-У238 183 trátu směsi. Vznik úsad byl nevýznamný a bylo je možno odstranit odpouštěním kalu v době dvoudenního pracovního klidu. Roztok nepůsobil žádné hygienické potíže ani nevyvolal potřebu zvláštních opatření na likvidaci odpadu.
Příklad 2
Kontinuální úprava hliníkového a žárově pozinkovaného ocelového pásu před nanášením akrylátové vypalovací nátěrové hmoty.
V tomto případě šlo podobně jako v příkladu 1 o vytvoření vrstvy na amfoterním kovu s tím rozdílem, že s ohledem na uspořádání linky byly pro úpravu к dispozici omezené reakční časy a technologie byla částečně založena na ponorovém principu·. Pro zvýšení rychlosti procesu bylo zvoleno toto složení pracovního roztoku:
| složka | S · I-1 |
| metakřemičitan sodný Na^SiOg · 5 HgO | 35 |
| fosforečnan trojsodný Na3P04 | 10 |
| sól kyseliny křemičité s obsahem SiOg 40 % | 10 |
| hlinitan sodný NaAlOg | 5 |
| ligninsulfonan vápenatý ve formě sulfitového louhu | 0,3 |
| dimethylaminooxid | 0,1 |
| pH | 12,3 |
К rozpuštění byla použita demineralizovaná voda. Proces probíhal při teplotě 90 °C s aktivním působením prostředí 20 s. Po nanesení dvouvrstvého nátěru byla opět ověřována přilnavost, a to bezprostředně po skončení procesu, po oplachu a osušení, a po stejných zkouškách jako v příkladu 1. Proces poskytl hodnoty přilnavosti stejné nebo lepší než dosud používané pro2- 2středky na bázi kombinace iontů CrO“ a PO“ .
Příklad 3
238 183
Vytvoření vrstvy na svařencích z nepokovené a pozinkované oceli.
Při výrobě dopravních prostředků s vysokou životností bylo výhodné části vystavené agresivnímu prostředí zhotovit z pozinkovaného ocelového plechu, kdežto pro korozí méně namáhané díly postačilo užití nepokovené oceli. Svařené díly z obou druhů materiálů bylo třeba upravit jednotným postupem tak, aby se zabezpečila potřebná přilnavost vypalovacího melaminoalkydového nátěru na obou druzích materiálu. Klasické fosfátování selhávalo zejména proto, že se nedařilo vytvořit vrstvu v blízkosti styku obou druhů materiálu v důsledku jejich rozdílného elektrochemického potenciálu. Proto byl použit tento dvoustupňový proces:
1. stupeň - vytvoření vrstvy na pozinkovaném ocelovém plechu a částečné vrstvy na oceli. Pracovní roztok složka__g . 1“^~ metakřemičitan sodný NagSiO^ . 5 HgO22 fosforečnan trojsodný Na^PO^ . 12 HgO12 huminát sodný0,2 adukt ethylenoxidu s mastnými kyselinami C 8 až 180,5 čtyřsodná sůl kyseliny ethylendiaminotetraoctové 2 pH
12,5
Tento roztok byl aplikován postřikem při tlaku 200 kPa a 70 °C po dobu 60 s a po okapání ponechán bez oplachu. Poté následoval druhý pracovní stupeň s roztokem obsahujícím
složka alkalickv stabilizovaný sól hydroxidu hlinitého 12
pH
9,2
-Ί238 183
Roztok byl nanášen při 50 °C postřikem při tlaku 200 kPa po dobu 30 s. Poté následoval oplach teplou vodou a sušení teplým vzduchem při 120 °C. Účelem této druhé operace bylo vytvoření směsného gélu kyseliny křemičité a hydroxidu hlinitého.
Zkoušky přilnavosti třívrstvého vypalovacího melaminalkydového nátěru provedené stejně jako v příkladu 1 prokázaly požadovanou přilnavost nátěru na obou druzích materiálu i na jejich rozhraní, a to též po korozních a klimatických zkouškách.
Příklad 4
Zhotovení vrstvy zastudena.Při některých aplikacích je nutné vytvářet vrstvu požadovaných vlastností zastudena. Příkladem je úprava výrobků z žárově pozinkovaného ocelového plechu nebo z hliníku před nátěrem v podmínkách stavební výroby, irotože rychlost vytváření vrstvy je výrazně závislá na pracovní teplotě a při běžné teplotě okolí je poměrně pomalá, je vhodné použít pracovních roztoků s přísadami, které zabrání stékání a vysychání.
Při úpravě stavebních dílů z pozinkovaného ocelového plechu byly alternativně použity tyto roztoky:
Roztok A
| složka | g . i'1 |
| metakřemičitan sodný Na^SiO^ · 5 HgO | 32 |
| hlinitan sodný NaAlO^ | 6 |
| dodecylbenzensulfonan sodný | 2 |
| ligninsulfonan vápenatý - sulfitový louh | 2,5 |
| Na karboxymethylcelulóza | 5 |
| pH | 12,4 |
Roztok tohoto složení je viskózní a je možno z něho vytvořit tixotropní pastu, např. přísadou bentonitu.
-7(2Roztok В
238 183
Jako roztok A s nahrazením Na karboxymethylcelulózy polyviny laik oholena v množství 10 g.l^.
Roztok ve formě pasty byl nanášen štětcem a po jedné, třech, dvanácti a dvacetičtyřech hodinách omyt vodou. Po oschnutí povrchu byly nanášeny běžné, zastudena zasychající nátěry na bázi alkydových pryskyřic, epoxidů, vodou ředitelné akrylátové nátěrové hmoty i materiály bitumenové. Přilnavost nátěrů byla i po korozních zkouškách vyhovující.
Vynález je možno využívat ve strojírenství a stavebnictví.
Claims (1)
- Prostředek pro vytvoření vrstvy s velkým specifickým povrchem na železe, hliníku, zinku a technických slitinách těchto kovů vyznačující se tím, že je tvořen vodným roztokem, obsahujícím od 0,001 do 1. %> hm. huminových kyselin popřípadě jejich solí s alkalickými kovy a/nebo od 0,01 do 2 % hm. ligninsulfonových kyselin popřípadě jejich solí s kovy alkalických zemin, od 0,01 do 6 % hm. hlinitanu sodněho a/nebo sólu hydroxidu hlinitého a/nebo železitého, od 0,1 do 35 % hm. mono- popřípadě polysilikátů alkalických kovů a/nebo sólu kyseliny křemičité, počítáno na obsah kysličníku křemičitého, popřípadě dále od 0,01 do 3 % hm. iontů polykarbonových kyselin, například kyseliny etylendiaminotetraoctové, od 0,2 do 2,5 % hm. látky zvolené ze skupiny, obsahující sodné soli kyseliny fosforečné nebo čtyřborité, například tetraboritanu sodného, od 0,002 do 2 % hm. polymerů kyseliny akrylové nebo metakrylové, od 0,1 do 5 % hm. látek zvolených ze skupiny, zahrnující deriváty celulózy, například Na karboxymetylcelulozu, dextrin a polyvinylalkohol, a od 0,01 do 2 % hm. látek snižujících povrchové napětí, například adduktu polyetylenoxidu s vyššími mastnými alkoholy s více než 8 atomy uhlíku v řetězci, vztaženo na hmotnost vody.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS837177A CS238183B1 (en) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Layer forming means with large specific surface on iron, aluminium,zinc and technical alloys of these metals |
| US06/794,233 US4740389A (en) | 1983-09-30 | 1985-10-29 | Composition and method for producing layers with a high specific surface on iron aluminum, zinc, and technical alloys |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS837177A CS238183B1 (en) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Layer forming means with large specific surface on iron, aluminium,zinc and technical alloys of these metals |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS238183B1 true CS238183B1 (en) | 1985-11-13 |
Family
ID=5420415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS837177A CS238183B1 (en) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Layer forming means with large specific surface on iron, aluminium,zinc and technical alloys of these metals |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4740389A (cs) |
| CS (1) | CS238183B1 (cs) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4973359A (en) * | 1989-01-04 | 1990-11-27 | Nippon Paint Co., Ltd. | Surface treatment chemical and bath for forming hydrophilic coatings and method of surface-treating aluminum members |
| DE4401566A1 (de) * | 1994-01-20 | 1995-07-27 | Henkel Kgaa | Verfahren zur gemeinsamen Vorbehandlung von Stahl, verzinktem Stahl, Magnesium und Aluminium vor der Verbindung mit Gummi |
| US5888280A (en) * | 1997-06-18 | 1999-03-30 | Ameron International Corporation | Protective coating composition with early water resistance |
| DE10223022A1 (de) * | 2002-05-22 | 2003-12-11 | Christoph Schulz | Konversionsschicht für aus Zink oder aus zinkhaltigen Legierungen bestehende Untergründe |
| US20110274942A1 (en) * | 2010-04-13 | 2011-11-10 | Alcoa Inc. | Corrosion resistant aluminum foam products |
| ITPO20120002A1 (it) * | 2012-02-09 | 2012-05-10 | Emanuele Muto | Formulato per il trattamento di degassificazione cinetica atomica di elementi nobili e preziosi |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3297616A (en) * | 1963-12-02 | 1967-01-10 | Koppers Co Inc | Self-curing silicate and acrylate coatings |
| JPS55154586A (en) * | 1979-05-18 | 1980-12-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Surface treating method for aluminum alloy casting |
| US4404114A (en) * | 1982-06-17 | 1983-09-13 | Union Carbide Corporation | Acrylate/silicate corrosion inhibitor |
| US4497667A (en) * | 1983-07-11 | 1985-02-05 | Amchem Products, Inc. | Pretreatment compositions for metals |
-
1983
- 1983-09-30 CS CS837177A patent/CS238183B1/cs unknown
-
1985
- 1985-10-29 US US06/794,233 patent/US4740389A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4740389A (en) | 1988-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4191596A (en) | Method and compositions for coating aluminum | |
| CA1214691A (en) | Process for producing phosphate coatings | |
| KR100347405B1 (ko) | 무세척 인산염처리법 | |
| CA1200470A (en) | Low zinc content, replenishment | |
| KR20010024006A (ko) | 금속 기재의 부식 방지법 및 조성물 | |
| AU778285B2 (en) | Method for applying a phosphate covering and use of metal parts thus phospated | |
| US2494910A (en) | Method of and composition for coating aluminum | |
| JPH11335865A (ja) | 金属の保護皮膜形成用処理剤と形成方法 | |
| NZ213440A (en) | Chromate coating compositions for metals | |
| CS238183B1 (en) | Layer forming means with large specific surface on iron, aluminium,zinc and technical alloys of these metals | |
| Ogle et al. | Phosphate conversion coatings | |
| RU2680040C2 (ru) | Способ нанесения покрытий на металлические поверхности для предотвращения образования микрораковин на цинкосодержащих металлических поверхностях | |
| JP2001342575A (ja) | 水性金属表面処理剤 | |
| JP3737168B2 (ja) | 高白色で塗装性に優れた電気亜鉛めっき鋼板の製造方法 | |
| US20020033208A1 (en) | Self-healing non-chromate coatings for aluminum and aluminum alloys | |
| US3852123A (en) | Sealing rinses for phosphate coatings on metal | |
| US3723162A (en) | Pretreatment of metal surfaces | |
| US4362577A (en) | Sealing of phosphated coatings | |
| KR970021375A (ko) | 알루미늄 함유 금속재료를 표면처리하기 위한 중합체 화합물 조성물 및 방법 | |
| JP5300113B2 (ja) | 金属表面処理剤、金属表面処理剤を用いた金属表面処理方法及び表面処理を行った鉄部品 | |
| US4497666A (en) | Process for the treatment of phosphatized metal surfaces with a composition comprising trivalent titanium | |
| US3864175A (en) | Chromate rinse for phosphate coated metals and metal products | |
| JP2781844B2 (ja) | 塗装用下地処理剤 | |
| US3852125A (en) | Surface conversion treated magnesium | |
| RU2510432C1 (ru) | Состав для удаления коррозии и консервации поверхностей металлоконструкций и труб перед их покраской |