專利名稱：一種冷軋板表面磷化膜剝離劑及使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷軋板表面磷化膜剝離劑，特別是ー種適用于在家電領(lǐng)域使用的冷軋板表面磷化膜剝離劑及使用方法。
背景技術(shù)：
家電用冷軋板是冷軋高端產(chǎn)品之一。隨著人們生活水平的日益提高，人們對(duì)家電產(chǎn)品的要求也越來(lái)越高，除了要求家電產(chǎn)品具有優(yōu)良的功能性能外，人們對(duì)其耐蝕、裝飾等非功能性能也有了更高的要求。對(duì)家電用冷軋板進(jìn)行涂裝處理，是目前廣大家電生產(chǎn)廠家為了保證家電用冷軋板具有優(yōu)良的裝飾性能和耐蝕性能而采用的最為直接、效果也最為明顯的方法。家電用冷軋板在涂裝前進(jìn)行磷化處理，可以明顯的提高家電用冷軋板的裝飾性能和耐蝕性能，因此磷 化質(zhì)量的好壞會(huì)直接影響到家電產(chǎn)品的非功能性能。磷化成膜反應(yīng)是一系列很復(fù)雜的過(guò)程，現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的磷化工藝以及家電用冷軋板本身質(zhì)量都會(huì)對(duì)家電用冷軋板的磷化質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，因此，在實(shí)際磷化生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)磷化膜晶粒粗大、磷化膜不均勻、磷化膜不致密、磷化膜發(fā)藍(lán)、磷化膜發(fā)黃等磷化缺陷，嚴(yán)重影響家電生產(chǎn)廠家的正常生產(chǎn)。目前，為了解決上述磷化缺陷問(wèn)題，生產(chǎn)廠家采用的方法是將上述冷軋板表面的磷化膜剝離以后重新進(jìn)行磷化處理。經(jīng)過(guò)檢索與咨詢，目前剝離磷化膜的藥劑有兩種一是磷化膜皮膜剝離劑，其組成為三氧化鉻(5wt% ) +水(95wt% )，使用條件是在75°C下浸泡試樣15min。使用該藥劑進(jìn)行磷化膜的剝離，由于加溫造成能源浪費(fèi)、生產(chǎn)成本提高，同時(shí)磷化膜剝離時(shí)間需要15min，比較費(fèi)時(shí)、降低勞動(dòng)生產(chǎn)率，最為嚴(yán)重的是三氧化鉻中含有的六價(jià)鉻為劇毒物質(zhì)，由于六價(jià)鉻毒性較強(qiáng)，歐盟RoHS指令2002/95/EC對(duì)2006年7月I日后投放歐盟市場(chǎng)的電子電氣設(shè)備中Cr(VI)等六種有害物質(zhì)作了限制規(guī)定，同時(shí)隨著我國(guó)加入WTO以及人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，在家電等生產(chǎn)領(lǐng)域已經(jīng)開始禁止六價(jià)鉻的使用，因此，含有六價(jià)鉻的磷化膜剝離劑根本無(wú)法在家電生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用，只能做為實(shí)驗(yàn)室中檢測(cè)磷化膜膜重的方法使用。ニ是利用堿性溶液進(jìn)行清洗，堿溶液一般比酸對(duì)金屬的腐蝕性小，這主要有兩方面的原因一是在堿性溶液中，金屬表面易生成難溶的氫氧化物或氧化物，對(duì)金屬有保護(hù)作用，使腐蝕減緩；ニ是在堿溶液中，氧電極電位與氫電極電位要比在酸介質(zhì)中的電位負(fù)，因此，與金屬陽(yáng)極溶解反應(yīng)的平衡電位之間的電位差要比酸性介質(zhì)中的小，即腐蝕電池“推動(dòng)力”要小一些，腐蝕速度當(dāng)然也相應(yīng)會(huì)小一些。另外，由于堿溶液的除油去污效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于酸溶液，因此目前家電廠家磷化生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)均使用這種方法，即將表面覆有缺陷磷化膜的冷軋板放入脫脂槽中，按照脫脂エ藝進(jìn)行剝離磷化膜。就磷化膜本身而言，其耐蝕性極低，在酸和堿溶液(甚至弱酸和弱堿溶液)中，磷酸鹽膜都非常容易被溶解。使用現(xiàn)場(chǎng)脫脂槽中的脫脂液進(jìn)行磷化膜的剝離，由于脫脂液的堿度較大，磷化膜被剝離后，脫脂液會(huì)直接與使冷軋板表面發(fā)生反應(yīng)。家電用冷軋板在堿性溶液中，當(dāng)pH < 10時(shí)，冷軋板的腐蝕速度與pH無(wú)關(guān)，腐蝕過(guò)程受氧擴(kuò)散控制，腐蝕速度的相對(duì)值較高。但因臨界鈍化電流密度(致鈍電流密度)隨PH的增加而減少，故當(dāng)pH值達(dá)到10時(shí)，氧還原的極限擴(kuò)散電流大于致鈍電流，于是鐵進(jìn)入鈍化狀態(tài)，電位從-O. 5V(SHE)的活性值變?yōu)?0. IV(SHE)，腐蝕速度隨之下降。當(dāng)堿溶液的PH值達(dá)到14時(shí)，鐵發(fā)生過(guò)鈍化腐蝕而形成Fe02_離子，在磷化生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，脫脂液的PH值處于該區(qū)域，因此如果脫脂時(shí)間長(zhǎng)，肯定會(huì)造成家電用冷軋板表面發(fā)生過(guò)鈍化腐蝕，使家電用冷軋板表面狀態(tài)發(fā)生劣化，ー是容易造成磷化過(guò)程中出現(xiàn)磷化缺陷，同時(shí)由于冷軋板在過(guò)鈍化腐蝕過(guò)程中產(chǎn)生了大量的鐵離子而污染脫脂液，影響脫脂效果，不利于正常的磷化生產(chǎn)。因此，解決現(xiàn)有冷軋板表面缺陷磷化膜的剝離的技術(shù)關(guān)鍵是使用一種適于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)、有利于環(huán)保、生產(chǎn)成本低、省時(shí)的藥劑，該藥劑不能造成冷軋板表面發(fā)生過(guò)鈍化腐蝕而使冷軋板表面狀態(tài)發(fā)生劣化、污染脫脂液。查有關(guān)冷軋板表面磷化膜剝離劑及其制備方法的相關(guān)專利有1、“脫脂清洗劑及其使用方法”(專利公開號(hào)CN 1861775)發(fā)明，提供了ー種脫脂 清洗剤，由于該發(fā)明中使用的物質(zhì)均為有機(jī)成分，因此對(duì)于磷化膜的剝離無(wú)法使用。2、“用于二次冷軋材的電鍍脫脂劑”(專利公開號(hào)CN101629299)發(fā)明，提供了一種金屬脫脂劑，尤其是用于二次冷軋材的電鍍脫脂劑。該發(fā)明用于二次冷軋材的電鍍脫脂齊U，對(duì)污垢具有很強(qiáng)的潤(rùn)濕和剝離作用，剝離后的油污浮在液面上，容易排出，并且漂洗容易，避免了鍍錫板上的白斑問(wèn)題和鍍錫缺陷，減少了輥印缺陷。但由于本發(fā)明的主要目的是去除冷軋板表面的油污，因此脫脂劑的堿性較大，不適于磷化膜的剝離，容易造成基板發(fā)生過(guò)鈍化腐蝕。3、“用于鋼板清洗的脫脂劑”(專利公開號(hào)CN101457366)發(fā)明，提供了一種用于鋼板清洗的脫脂劑，由于本發(fā)明的主要目的是清洗鋼板表面的油污，因此脫脂劑的堿性較大，不適于磷化膜的剝離，容易造成基板發(fā)生過(guò)鈍化腐蝕。4、“ー種低堿無(wú)磷脫脂劑”(專利公開號(hào)CN101407916)發(fā)明，提供了ー種低堿無(wú)磷脫脂劑，該脫脂劑雖然堿度低，不易造成基本表面發(fā)生過(guò)鈍化腐蝕，但由于組成成分中對(duì)磷化膜的溶解作用有限，不利于磷化膜的去除。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種冷軋板表面磷化膜剝離劑及使用方法。該發(fā)明解決了現(xiàn)有家電用冷軋板表面磷化膜剝離劑不適于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)、污染環(huán)境、生產(chǎn)成本高、費(fèi)時(shí)等缺點(diǎn)，同時(shí)本發(fā)明的使用還可以解決現(xiàn)有磷化膜剝離劑容易造成冷軋板表面發(fā)生過(guò)鈍化腐蝕而使冷軋板表面狀態(tài)發(fā)生劣化、污染脫脂液的缺點(diǎn)。本發(fā)明其技術(shù)方案如下所述本發(fā)明溶液溶質(zhì)(質(zhì)量百分比)由以下組分組成主要藥劑O. 02% O. 75%，輔助藥劑O. 20% O. 40%，溶劑為水，主要藥劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的ー種，其輔助藥劑包括KCl、NaHC03,Na2HPO4中的ー種。將定量的主要藥劑、輔助藥劑依次加入溶劑中溶解，定容。本發(fā)明的pH值在10 < pH彡13之間。本發(fā)明為了保證其剝離效果，其使用溫度為5°C 40°C，處理時(shí)間50 120s。
本發(fā)明的方法是針對(duì)磷化膜剝離劑最佳的成分組成、pH范圍的選擇、減少環(huán)境污染、防止家電用冷軋板發(fā)生過(guò)鈍化腐蝕、促使磷化膜溶解以及適于現(xiàn)場(chǎng)使用等問(wèn)題，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)、分析、總結(jié)后得出以NaOH或KOH為主要藥劑，配以KCl、NaHC03,Na2HPO4中的一種為輔助藥劑，以水為溶劑，通過(guò)選用藥劑、調(diào)整各種藥劑含量的比例，使配制而成的磷化膜剝離劑PH值能夠穩(wěn)定控制在10 < pH彡13之間，該磷化膜剝離劑完全可以解決上述問(wèn)題。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及效果在于I、所述各種藥劑價(jià)格低廉，市場(chǎng)上容易購(gòu)買，生產(chǎn)成本低；2、配制方法簡(jiǎn)單，適于現(xiàn)場(chǎng)操作； 3、環(huán)境污染少；4、有效阻止家電用冷軋板發(fā)生過(guò)鈍化腐蝕；5、磷化膜剝離時(shí)間為60s 120s，生產(chǎn)效率高；溶液成分、pH值穩(wěn)定，降低工人勞
動(dòng)強(qiáng)度。


圖1-1 a樣板脫脂、磷化后的表面形貌圖1-2 b樣板脫脂、磷化后的表面形貌圖1-3 c樣板脫脂、磷化后的表面形貌圖2-1 d樣板脫脂、磷化后的表面形貌圖2-2 e樣板脫脂、磷化后的表面形貌圖2-3 f樣板脫脂、磷化后的表面形貌圖3-1 g樣板脫脂、磷化后的表面形貌圖3-2 h樣板脫脂、磷化后的表面形貌圖3-3 i樣板脫脂、磷化后的表面形貌
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :步驟I、將 O. 552gNa0H 和 2. IOOg NaHCO3 溶于 500ml 水中，將其定容 1000ml，該溶液pH值為10.2。步驟2、將家電用冷軋板加工成尺寸相同的a、b、c三塊樣板，加工尺寸為IOOmmX IOOmm0步驟3、將a、b、c三塊樣板分別經(jīng)過(guò)相同的脫脂一水洗一表調(diào)一磷化處理后，分別觀察樣板脫脂、磷化后的表面形貌，如圖i-ι所示。步驟4、將經(jīng)過(guò)步驟3處理后的b樣板再次進(jìn)行步驟3中的脫脂一水洗一表調(diào)一磷化處理后，觀察其表面形貌，如圖1-2所示。步驟5、在39°C條件下，將經(jīng)過(guò)步驟3處理后的c樣板放入步驟I配置的溶液中114s，然后進(jìn)行步驟3中的水洗一表調(diào)一磷化處理后，觀察其表面形貌，如圖1-3所示。步驟6、觀察圖1-1、1-2、1_3中各種樣板脫脂后的表面形貌，可以發(fā)現(xiàn)圖1_1和圖1-3中的表面形貌基本相同，而圖1-2中的表面形貌變化較大，說(shuō)明樣板經(jīng)過(guò)二次脫脂后，表面狀態(tài)發(fā)生的變化較大，而樣板經(jīng)過(guò)一次脫脂后，再用本發(fā)明所述的磷化膜剝離劑處理后，表面狀態(tài)基本不發(fā)生變化；觀察圖1-1、1-2、1-3中各種樣板磷化后的表面形貌，可以發(fā)現(xiàn)圖1-1和圖1-3中的磷化晶粒細(xì)小、均勻、致密，而圖1-2中的磷化晶粒粗大、不均勻、孔隙率大，說(shuō)明樣板經(jīng)過(guò)二次脫脂再進(jìn)行磷化后，磷化膜質(zhì)量發(fā)生的變化較大，而樣板經(jīng)過(guò)一次脫脂后，再用本發(fā)明所述的磷化膜剝離劑處理后，磷化膜晶粒細(xì)小、均勻、致密。實(shí)施例2:步驟I、將7. 392gK0H和3. 728gKCl溶于500ml水中，將其定容1000ml，該溶液pH值為12.8。步驟2、將家電用冷軋板加工成尺寸相同的d、e、f三塊樣板，加工尺寸為IOOmmX IOOmm0步驟3、將d、e、f三塊樣板分別經(jīng)過(guò)相同的脫脂一水洗一表調(diào)一磷化處理后，分別觀察樣板脫脂、磷化后的表面形貌，如圖2-1所示。步驟4、將經(jīng)過(guò)步驟3處理后的e樣板再次進(jìn)行步驟3中的脫脂一水洗一表調(diào)一磷化處理后，觀察其表面形貌，如圖2-2所示。步驟5、在6°C條件下，將經(jīng)過(guò)步驟3處理后的f樣板放入步驟I配置的溶液中70s，然后進(jìn)行步驟3中的水洗一表調(diào)一磷化處理后，觀察其表面形貌，如圖2-3所示。步驟6、觀察圖2_1、2_2、2_3中各種樣板脫脂后的表面形貌，可以發(fā)現(xiàn)圖2_1和圖2-3中的表面形貌基本相同，而圖2-2中的表面形貌變化較大，說(shuō)明樣板經(jīng)過(guò)二次脫脂后，表面狀態(tài)發(fā)生的變化較大，而樣板經(jīng)過(guò)一次脫脂后，再用本發(fā)明所述的磷化膜剝離劑處理后，表面狀態(tài)基本不發(fā)生變化；觀察圖2-1、2-2、2-3中各種樣板磷化后的表面形貌，可以發(fā)現(xiàn)圖2-1和圖2-3中的磷化晶粒細(xì)小、均勻、致密，而圖2-2中的磷化晶粒粗大、不均勻，還有許多磷化不完全的區(qū)域，說(shuō)明樣板經(jīng)過(guò)二次脫脂再進(jìn)行磷化后，磷化膜質(zhì)量發(fā)生的變化較大，而樣板經(jīng)過(guò)一次脫脂后，再用本發(fā)明所述的磷化膜剝離劑處理后，磷化膜晶粒細(xì)小、均勻、致密。實(shí)施例3 步驟I、將 O. 364gNa0H和 3. 549g Na2HPO4 溶于 500ml 水中，將其定容 1000ml，該溶液PH值為11.4。步驟2、將家電用冷軋板加工成尺寸相同的g、h、i三塊樣板，加工尺寸為IOOmmX IOOmm0步驟3、將g、h、i三塊樣板分別經(jīng)過(guò)相同的脫脂一水洗一表調(diào)一磷化處理后，分別觀察樣板脫脂、磷化后的表面形貌，如圖3-1所示。步驟4、將經(jīng)過(guò)步驟3處理后的e樣板再次進(jìn)行步驟3中的脫脂一水洗一表調(diào)一磷化處理后，觀察其表面形貌，如圖3-2所示。
步驟5、在24°C條件下，將經(jīng)過(guò)步驟3處理后的f樣板放入步驟I配置的溶液中92s，然后進(jìn)行步驟3中的水洗一表調(diào)一磷化處理后，觀察其表面形貌，如圖3-3所示。步驟6、觀察圖3-1、3-2、3_3中各種樣板脫脂后的表面形貌，可以發(fā)現(xiàn)圖3_1和圖3-3中的表面形貌基本相同，而圖3-2中的表面形貌變化較大，即樣板經(jīng)過(guò)二次脫脂后，表面狀態(tài)發(fā)生的變化較大，而樣板經(jīng)過(guò)一次脫脂后，再用本發(fā)明所述的磷化膜剝離劑處理后，表面狀態(tài)基本不發(fā)生變化；觀察圖3-1、3-2、3-3中各種樣板磷化后的表面形貌，可以發(fā)現(xiàn)圖3-1和圖3-3中的磷化晶粒細(xì)小、均勻、致密，而圖3-2中的磷化晶粒幾乎無(wú)法看到，說(shuō)明樣板經(jīng)過(guò)二次脫脂再進(jìn)行磷化后，磷化膜質(zhì)量發(fā)生的變化較大，而樣板經(jīng)過(guò)一次脫脂后，再用本發(fā)明的磷化膜剝離劑處理后，磷化膜晶粒細(xì)小、均勻、致密。綜上所述，本發(fā)明所述的磷化膜剝離劑在有效剝離磷化膜的同時(shí)，不改變家電用冷軋板基板的表面狀態(tài)，再次經(jīng)過(guò)磷化處理后所得的磷化膜質(zhì)量?jī)?yōu)良，而利用脫脂液剝離磷化膜后，會(huì)改變家電用冷軋板基板的表面狀態(tài)，再次經(jīng)過(guò)磷化處理 后所得的磷化膜質(zhì)量發(fā)生劣變。
權(quán)利要求
1.一種冷軋板表面磷化膜剝離劑，其特征在于該溶液溶質(zhì)按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分組成主藥劑O. 02 % O. 75 %，輔助藥劑O. 20% O. 40%，溶劑為水，主藥劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的ー種，輔助藥劑為KCl、NaHC03、Na2HPO4中的ー種，pH值10 < pH彡13。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的一種冷軋板表面磷化膜剝離劑的使用方法，其特征在于，其使用溫度為5°C 40°C，處理時(shí)間50 120s。
全文摘要
本發(fā)明公開一種冷軋板表面磷化膜剝離劑及使用方法，該溶液溶質(zhì)按質(zhì)量百分比計(jì)由以下組分組成主藥劑0.02％～0.75％，輔助藥劑0.20％～0.40％，溶劑為水，主藥劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種，輔助藥劑為KCl、NaHCO3、Na2HPO4中的一種。將定量的主藥劑、輔助藥劑依次加入溶劑中溶解，定容，其電導(dǎo)率≤700μs/cm，pH值10＜pH≤13，使用時(shí)溫度為5℃～40℃，處理時(shí)間50～120s。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及效果在于生產(chǎn)成本低；配制方法簡(jiǎn)單，適于現(xiàn)場(chǎng)操作；環(huán)境污染少；生產(chǎn)效率高；溶液成分、pH值穩(wěn)定，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度；可以有效阻止家電用冷軋板發(fā)生過(guò)鈍化腐蝕。
文檔編號(hào)C23G1/19GK102650062SQ20101059713
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者徐小連, 徐承明, 李琳, 王永明, 肖宇, 艾芳芳, 鐘彬, 陳義慶 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司