钢和铁基材上的高温转化涂层的利记博彩app
【专利说明】钢和铁基材上的局温转化涂层
[0001] 相关申请的交叉引用 本申请要求于2013年3月6日提交的名为"High Temperature Conversion Coating on Steel and Iron Substrates (钢和铁基材上的高温转化涂层)"的美国临时专利申请序 号61/773, 393的权益，所述申请通过引用以其全文并入本文。
[0002] 发明背景 在铁和钢的热加工中显著的成本是由于在形成或乳制过程中表面连续的氧化所引起 的产率损失。在这些操作的许多阶段中，通过机械或高压水方法故意敲去氧化铁（也称为 污垢），以防止"乳制污垢"或"压制污垢"缺陷。成品的产率损失不仅发生在除垢中，还发 生在储藏条件下。在很多情况中，将板材、卷材、管材、长的产品和型材储存在未受保护的环 境中。当将这些产品留在所述环境中时，形成低温氧化铁（铁锈），导致另外的产率损失。
[0003] -个用于减少基材（例如含铁基材）上污垢和铁锈的方法是在基材的表面上形成 转化涂层，例如磷酸铁涂层。低温转化涂层常常在60°C下通过以下形成：使5%转化涂层组 合物溶液反应，以形成25mg/英尺2 (在浴中30秒后）的磷酸铁，所述磷酸铁保护基材防止 氧化铁并提供润滑表面，用于下游操作和/或有助于将涂层附着于表面。通常必须使用浸 没罐或喷涂系统形成这些低温涂层，所述喷涂系统包括一长串的喷涂区域，以积累有效量 的涂层。
[0004] 需要用于在不需要浸没的情况下以高温和高转化率在含铁表面上有效地形成转 化涂层的方法和组合物。
[0005] 发明概述 因此，本发明提供用于在高温下在含铁基材上形成转化涂层的方法和组合物。
[0006] 在一方面，本发明提供在含铁基材上形成转化涂层的方法，所述方法包含使含铁 基材的表面与包含磷的液体组合物接触，其中含铁基材的表面处于至少400 °F的温度下。 在另外的实施方案中，含铁基材的表面处于至少1100 T的温度下。在此外的实施方案中， 含铁基材的表面所处温度范围为约400 °F -约1500 °F。在此外的实施方案中，含铁基材的 表面所处温度范围为约600 °F -约1200 °F。
[0007] 在另一个方面中，且依照上述，本发明包括一种方法，其中在使基材与包含磷的液 体组合物接触后，在少于20毫秒内形成转换涂层。
[0008] 在另外的实施方案，且依照任何上述，用于形成转化涂层的液体组合物包含约 4. 0-95. 0% 磷酸。
[0009] 在此外的实施方案中，且依照任何上述，液体组合物进一步包含约0. 0-10. 0%磷 酸钠酯。
[0010] 在此外的实施方案中，且依照任何上述，液体组合物进一步包含约〇. 0-10. 〇%磷 酸钾酯。
[0011] 在此外的实施方案中，且依照任何上述，液体组合物进一步包括以下一个或多个 的任何组合：（i)水5. 0-96. 0%，（ii)氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化铵0. 0-1. 0%，（iii)氯酸 钠或氟化钠〇. 01-5. 0%，（iv)磺酸钠、磺酸钾或磺酸铵0. 01-5. 0%，（v)胺聚乙二醇醚或十二 烷基硫酸铵、十二烷基硫酸钠或十二烷基硫酸钾0. o-l. 〇%，胺聚乙二醇醚或十二烷基硫酸 铵、十二烷基硫酸钠或十二烷基硫酸钾0. 0-1. 0% ; (Vi)聚乙二醇醚或五亚乙基二醇单十二 烷基醚〇· 0-1. 0%。
[0012] 在此外的实施方案中，且依照任何上述，液体组合物进一步包含加速剂、阴离子表 面活性剂、非离子表面活性剂或它们的一些组合。
[0013] 在此外的实施方案中，且依照任何上述，液体组合物进一步包含溶解的二价锰阳 离子。
[0014] 在另一方面，且依照任何上述，通过将液体组合物喷涂施用于所述含铁基材的表 面完成液体组合物和含铁基材表面之间的接触。
[0015] 在另一实施方案中，且依照任何上述，以约50-约100mg/英尺2的涂层重量形成 转化涂层。
[0016] 在另一方面中，本发明包括通过使所述含铁基材的表面与包含磷的液体组合物接 触在含铁基材上形成转化涂层的方法，其中在至少400 °F或至少1100 T的温度下施用液体 组合物。
[0017] 在又一方面中，本发明提供通过使基底的表面与包含磷的液体组合物接触在基材 上形成转化涂层的方法，其中基材的表面处于至少400 °F的温度下。
[0018] 数个附图的简述 当结合以下示例性实施方案和附图阅读时，将更好理解前文概述和以下本发明某些实 施方案的详述。
[0019] 图1为浸入转化涂层溶液的钢板样品的照片。
[0020] 图2显示浸入的钢板样品的EDS结果。
[0021 ] 图3显示浸入100%转化涂层溶液的钢板样品的SEM图像。
[0022] 图4显示浸入25%转化涂层溶液的钢板样品的SEM图像。
[0023] 图5显示浸入5%转化涂层溶液的钢板样品的SEM图像。
[0024] 发明详述 注意到，除非上下文另外清楚规定，否则用于本文和所附权利要求中的单数形式"一个 (a)"、"一个（an)"和"该（the)"包括复数对象。因此，例如提及"聚合酶"指的是一种试 剂或这些试剂的混合物，且提及"该方法"包括提及本领域技术人员公知的等价步骤和方法 等。
[0025] 除非另外限定，否则本文使用的全部技术和科学术语均与本发明所属领域的普通 技术人员通常所理解的具有相同的含义。本文提及的全部出版物均以引用方式并入本文， 用于描述和公开出版物中描述的装置、组合物、制剂和方法的目的，并且它们可结合本文描 述的发明使用。
[0026] 在提供值的范围的情况中，应理解的是，在所述范围的上限与下限之间的各中间 值（下限单位的十分位，除非上下文另外清楚规定）或另外说明的值或所说明范围内的中 间值均包括在本发明内。可独立归入更小范围的这些更小范围的上限和下限也包括在本发 明内，其服从所说明范围内任何值定排除的界限。在所说明范围包括所述界限之一或两者 的情况中，排除这些所包括的界限的任一或两者的范围也包括在本发明中。
[0027] 在以下描述中，阐述许多具体的细节，以提供对本发明的更为彻底的了解。然而， 对本领域技术人员将显而易见的是，可在没有一个或多个这些具体细节的情况下实施本发 明。在其它实例中，没有描述本领域技术人员公知的公知特点和程序，以避免模糊本发明。
[0028] 用于本文的术语"包含"旨在表示组合物和方法包括所述要素，但不排除其它。当 将"基本上由……组成"用于限定组合物和方法时，应该表示排除对于组合物或方法具有任 何实质重要性的其它要素。"由……组成"将表示排除超过要求保护的组合物的痕量元素 其它成分和基本方法步骤的事物。通过这些转换术语各自限定的实施方案在本发明的范围 内。因此，预期所述方法和组合物可包括另外的步骤和组分（包含）或备选地包括无关紧 要的步骤和组合物（基本由……组成），或备选地，仅预期所述方法步骤和组合物（由…… 组成）。
[0029] 全部数值名称，例如pH、温度、时间、浓度和分子量，包括范围，均为近似值，其通过 〇. 1的增量变化（+)或（_)。应理解，虽然不总是明确说明，但所有数值名称都在术语"约" 之后。除"X"的较小增量，例如"X+0. 1"或"X-0. 1"之外，术语"约"还包括精确值"X"。还 应理解，虽然不总是明确规定，但本文所述试剂仅为示例性的和本领域已知的那些的等价 物。
[0030] I.发明综述 本发明涉及用于通过在高温下（即400 °F或以上）通过使液体组合物接与基材表面接 触，在基材表面形成转化涂层的组合物和方法。
[0031] 在一些方面中，本发明提供用于在高温下在含铁基材或钢基材上形成转化涂层的 方法。在另外的方面中，通过使基材表面与含磷的液体组合物接触，使得在基材表面上形成 磷酸盐涂层来形成转换涂层。在具体实施方案中，由于将液体组合物施用于基材表面时所 处的高温，所述接触立即形成磷酸盐涂层。
[0032] 在另外的实施方案中，基材（或至少基材的表面）处于高温。在其它实施方案中， 液体组合物处于高温。在另外的实施方案中，基材表面和液体组合物两者均处于高温。在 此外的实施方案中，基材和液体组合物处于相同的、基本上相同的或不同的高温下，但其中 那些高温为400 °F或更高的温度。
[0033] 本文将进一步详细讨论，液体组合物可进一步含有表面活性剂、加速剂和可用于 形成转化涂层的其它成分。
[0034] II.形成转化涂层的方法 在一方面中，本发明涉及在400 °F或更高温度下在基材上形成转化涂层的方法。虽然 经常将低温转化涂布法（即，在约140-212 °F的温度下施用转化涂层组合物）用于使用转 化涂层涂布表面，但这种低温转化涂布法通常需要在浸浴中至少30秒，以积累有效防护涂 层。
[0035] 相反，本发明方法在高温下形成转化涂层，导致在与转化组合物接触后基材表面 上的转化涂层的瞬时形成。本文使用的"瞬时形成"或"瞬时地"形成涂层表示转化涂层在基 材与涂层组合物接触的几毫秒内形成。在示例性实施方案中，转化涂层在基材与涂层组合 物接触后的少于20米毫秒内形成。在进一步的示例性实施方案中，转化涂层在