專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于堿性脫脂劑漂洗性能評(píng)價(jià)的電解液及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼板脫脂漂洗技術(shù)，尤其屬于堿性脫脂劑漂洗性能測(cè)量用電解液及其 使用方法。
背景技術(shù)：
冷軋鋼板在生產(chǎn)或加工過(guò)程中，鋼板表面會(huì)沾染油脂、灰塵、金屬粉等多種污物和 雜質(zhì)，通常采用堿性脫脂劑對(duì)金屬進(jìn)行脫脂處理。堿性脫脂劑一般包括堿性物質(zhì)、助洗劑、 螯合劑、消泡劑等多種無(wú)機(jī)物與有機(jī)物，通過(guò)滲透、溶解、乳化、增溶等作用達(dá)到除去金屬表 面油污的效果。冷軋鋼板進(jìn)行脫脂處理的一般工藝是先將冷軋帶鋼使用堿性脫脂劑脫脂去 污，然后再進(jìn)行漂洗，脫脂后漂洗是為了去除金屬表面殘留的堿性脫脂劑和松動(dòng)的油脂，以 使其以潔凈的表面進(jìn)入到下一道工序。一種脫脂劑的優(yōu)劣，不但要看它的脫脂效果，而且還要看脫脂后的漂洗性能，即脫 脂劑本身易于被水洗凈的能力。如果漂洗性能差，表面殘留物多，對(duì)于經(jīng)過(guò)退火的制品來(lái) 說(shuō)，將會(huì)嚴(yán)重影響爐內(nèi)氣氛，縮短退火爐相關(guān)部件的壽命，由于表面物質(zhì)揮發(fā)不充分而引發(fā) 金屬表面質(zhì)量缺陷；對(duì)于涂鍍層產(chǎn)品來(lái)說(shuō)會(huì)導(dǎo)致大批量涂裝缺陷，影響涂層結(jié)合力，造成工 件返修，甚至報(bào)廢。由于在脫脂處理過(guò)程中，大用水量主要發(fā)生在漂洗階段，所以選用易于 漂洗的脫脂劑不但會(huì)減少因脫脂劑殘留而引發(fā)的金屬表面質(zhì)量缺陷，而且會(huì)節(jié)約大量的漂 洗用水，同時(shí)污水處理量也大為減少。但是在脫脂過(guò)程中，往往只看重脫脂劑的脫脂能力，而脫脂劑的漂洗性能往往被 忽視或重視力度不夠。因此如何評(píng)價(jià)脫脂劑的漂洗性能隨著堿性脫脂劑的廣泛應(yīng)用也必然 要變得緊迫起來(lái)?，F(xiàn)有漂洗階段主要是檢測(cè)漂洗水的電導(dǎo)率與PH值，測(cè)量電導(dǎo)率可用來(lái) 表征漂洗水中堿、鹽等可電離物質(zhì)的濃度，測(cè)量PH值可用來(lái)表征漂洗水中0H—的濃度，如果 二者超過(guò)一定的范圍則要考慮更新漂洗水，因此這兩個(gè)指標(biāo)都是為說(shuō)明漂洗水是否需要更 換，而不能表征脫脂劑的漂洗性能如何。線性掃描伏安法(LSV)多用于電極表面物質(zhì)氧化還原反應(yīng)過(guò)程的研究，迄今為止 還未有文獻(xiàn)報(bào)道將其應(yīng)用于堿性脫脂劑漂洗性能的表征。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于堿性脫脂劑漂洗性能評(píng)價(jià)的電解液及 其使用方法，該測(cè)量用電解液能有效快速、準(zhǔn)確可靠測(cè)量，測(cè)量重復(fù)性好，分析靈敏度高。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思發(fā)明人認(rèn)為通過(guò)在特定的電解液中測(cè)量經(jīng)脫脂劑處理后的金 屬表面，用LSV還原曲線來(lái)判定金屬表面脫脂劑的殘留程度，從而來(lái)評(píng)價(jià)堿性脫脂劑的漂 洗性能。根據(jù)電化學(xué)氧化還原理論，在某一種電解液中每一種結(jié)構(gòu)的物質(zhì)有它特定的氧化 還原電位，物質(zhì)結(jié)構(gòu)不同其氧化電位和還原電位就會(huì)有差異。用作脫脂劑漂洗性能試驗(yàn)的 鋼板基體的LSV還原曲線具有特定的還原峰，經(jīng)過(guò)堿性脫脂劑處理后，如果漂洗不凈，鋼板表面會(huì)有新的附著物而阻礙電解液中電解質(zhì)與鋼板基體的接觸，使鋼板基體上的還原反應(yīng) 電流密度減少，其LSV還原曲線上所對(duì)應(yīng)的還原峰就會(huì)減弱，新附著物的在鋼板表面存在 會(huì)使其LSV還原曲線上出現(xiàn)新的物質(zhì)還原峰。在電化學(xué)測(cè)量過(guò)程中，電極表面的一切反應(yīng)都在電解液中進(jìn)行，測(cè)量對(duì)象不同，所 需電解液也會(huì)隨之發(fā)生變化。對(duì)于研究對(duì)象來(lái)說(shuō)，只有在適合的電解液中才具有足夠的靈 敏度以達(dá)到檢測(cè)目的。所以電解液的配制對(duì)于測(cè)量對(duì)象的LSV曲線至關(guān)重要。本發(fā)明的電 解液必須滿(mǎn)足以下條件(1)將測(cè)量試樣浸漬在該電解液中，試樣表面的附著物不發(fā)生變化，試樣表面也不 發(fā)生腐蝕。(2)電解液具有適合本發(fā)明中LSV曲線測(cè)量方法的pH值。當(dāng)電解液酸性過(guò)強(qiáng)時(shí)， 試樣表面腐蝕會(huì)自發(fā)進(jìn)行；當(dāng)電解液堿性過(guò)強(qiáng)時(shí)，試樣表面會(huì)發(fā)生鈍化，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)PH 值較大時(shí)，還原反應(yīng)電位分辨率變差，當(dāng)PH值較小時(shí)，非法拉第電流急劇增加，影響測(cè)量結(jié)果。本發(fā)明采用堿性脫脂劑漂洗性能評(píng)價(jià)的電解液的成份重量百分配比及pH值如 下磷酸氫二鈉0·Iwt% -IOwt% ；磷酸二氫鈉0· 5wt% -1. 2wt%硼酸0.01wt% -0. Iwt% ；碳酸氫鈉0. Iwt% _0· 9wt%其余為水，pH 值6-8用于堿性脫脂劑漂洗性能評(píng)價(jià)的電解液的使用方法對(duì)試樣進(jìn)行除油水洗處理后吹干；將待測(cè)脫脂劑使用去離子水配制成所需堿濃度 并加熱至所需溫度，然后測(cè)試再脫脂及漂洗處理；在普林斯頓VMP3多通道恒電位/恒電流儀上測(cè)量樣品的LSV還原曲線，設(shè)置條件 如下冷軋?jiān)嚇踊逯瞥?0mmX30mm尺寸；確定電解液測(cè)試溫度范圍；電位掃描范圍 樣品開(kāi)路電位E。。
-2. OV ；掃描速度范圍。將除油處理后的基板試樣進(jìn)行LSV曲線測(cè)量并以此為基準(zhǔn)，其他不同條件下的脫 脂及漂洗試樣的LSV曲線與之進(jìn)行對(duì)比，判斷脫脂劑在基板上的殘留程度來(lái)評(píng)價(jià)脫脂劑的 漂洗性能。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種用于堿性脫脂劑漂洗性能評(píng)價(jià)的電解液，其 化學(xué)成分重量百分配比為磷酸氫二鈉0·Iwt% -IOwt%，磷酸二氫鈉0·5wt% -1. 2wt%,硼酸0.Olwt% -0. Iwt%,碳酸氫鈉0·Iwt % -0. 9wt %，其余為水，電解液的pH值為6-8。用于堿性脫脂劑漂洗性能評(píng)價(jià)的電解液的使用方法，其包含以下步驟1)對(duì)試樣進(jìn)行除油水洗處理后吹干，將待測(cè)脫脂劑使用去離子水配制成重量百分配比為2% 5%的濃度并加熱至70 80度；2)試樣在脫脂劑中浸洗；3)然后在去離子水中水洗；4)在恒電位/恒電流儀上測(cè)試樣品的LSV還原曲線，設(shè)置條件如下電解液測(cè)試溫度范圍20°C 35°C，電位掃描范圍樣品開(kāi)路電位E。。rr -2. 0V,掃描速度范圍10mV/s 40mV/s ；5)根據(jù)脫脂劑在基板上的殘留程度來(lái)評(píng)價(jià)脫脂劑的漂洗性能。優(yōu)選地，所述的試樣采用40mm X 20mm 50 X 40mm的基板。優(yōu)選地，所述步驟2)中，所述的水洗時(shí)間為15 30秒。優(yōu)選地，所述步驟3)中，所述的水洗時(shí)間為3 15秒。本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效 果采用本方法，可以對(duì)多種堿性脫脂劑的漂洗性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，測(cè)量時(shí)間短(1分鐘左 右)，分析靈敏度高，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，重復(fù)性好，為生產(chǎn)選用合適的脫脂劑提供重要的理論依 據(jù)，并根據(jù)本發(fā)明方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為生產(chǎn)中脫脂劑的選用提供指導(dǎo)。


以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是一種脫脂劑在不同漂洗時(shí)間的測(cè)量結(jié)果；圖2是兩種脫脂劑漂洗性能的測(cè)量對(duì)比結(jié)果；圖3是一種脫脂劑在不同水溫漂洗的測(cè)量結(jié)果。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1-6本實(shí)施例測(cè)試用電解液，其化學(xué)成分重量百分配比見(jiàn)表1 表 1 本實(shí)施例測(cè)試參數(shù)見(jiàn)表2表2 將經(jīng)過(guò)軋制工藝的一種冷軋鋼板剪切成50mmX 30mm尺寸，表面經(jīng)除油處理然后 水洗后吹干。測(cè)試用電解液以及測(cè)試參數(shù)分別見(jiàn)表1、表2。將樣板在脫脂劑中浸洗，然后 分別在去離子水中水洗；實(shí)施例1 在去離子水中水洗6秒。實(shí)施例2 在去離子水中水洗9秒。實(shí)施例3 在去離子水中水洗12秒。在普林斯頓VMP3多通道恒電位/恒電流儀上測(cè)量樣品的LSV還原曲線，試驗(yàn)結(jié)果 見(jiàn)圖1。如圖1所示，是一種脫脂劑在不同漂洗時(shí)間的測(cè)量結(jié)果曲線1是表示基板LSV還原曲線。曲線2是表示脫脂劑后不漂洗試樣的LSV還原曲線。曲線3是表示實(shí)施例1漂洗時(shí)間6秒時(shí)，試樣的LSV還原曲線。曲線4是表示實(shí)施例2漂洗時(shí)間9秒時(shí)試樣的LSV還原曲線。曲線5是表示實(shí)施例3漂洗時(shí)間12秒時(shí)試樣的LSV還原曲線。從圖中曲線看出，不漂洗試樣遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離于基板曲線1，隨著漂洗時(shí)間的延長(zhǎng)，試樣 的LSV曲線逐漸接近于基板曲線1，當(dāng)漂洗時(shí)間為12秒時(shí)試樣的LSV曲線5非常接近于基 板曲線1，說(shuō)明脫脂劑在漂洗12秒時(shí)基本漂洗干凈。實(shí)施例4-5將經(jīng)過(guò)軋制工藝的一種冷軋鋼板剪切成50mmX 30mm尺寸，表面經(jīng)除油處理然后 水洗后吹干。測(cè)試用電解液以及測(cè)試參數(shù)分別見(jiàn)表1、表2。將樣板在A、B兩種脫脂劑中分 別浸洗15秒，然后分別在去離子水中水洗12秒。在普林斯頓VMP3多通道恒電位/恒電流儀上測(cè)量樣品的LSV還原曲線，試驗(yàn)結(jié)果 見(jiàn)圖2。如圖2所示，是兩種脫脂劑A、B的漂洗性能測(cè)量對(duì)比結(jié)果曲線6是基板的LSV還原曲線；曲線7是經(jīng)A脫脂劑處理漂洗后試樣的LSV還原曲線更接近于曲線6基板的LSV 還原曲線；曲線8是經(jīng)B脫脂劑處理漂洗后試樣的LSV還原曲線接近于曲線6基板的LSV還 原曲線。
從圖中曲線看出，在相同的漂洗條件下，不同的脫脂劑其漂洗性能不同，A脫脂劑已基本被洗掉，A脫脂劑的漂洗性能要好于B脫脂劑。實(shí)施例6將經(jīng)過(guò)軋制工藝的一種冷軋鋼板剪切成50mmX 30mm尺寸，表面經(jīng)除油處理然后水洗后吹干。測(cè)試用電解液以及測(cè)試參數(shù)分別見(jiàn)表1、表2。將樣板在一種脫脂劑中浸洗后， 然后在室溫去離子水中以及60°C熱的去離子水中分別水洗12秒。在普林斯頓VMP3多通道恒電位/恒電流儀上測(cè)量樣品的LSV還原曲線，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。如圖3所示，是一種脫脂劑在不同水溫漂洗的測(cè)量結(jié)果。曲線9是表示基板LSV還原曲線；曲線10是經(jīng)室溫水漂洗試樣的LSV還原曲線；曲線11是經(jīng)熱水漂洗試樣的LSV還原曲線；可以看出經(jīng)過(guò)熱水洗的試樣的LSV還原曲線11與室溫水洗的試樣的LSV還原曲 線10相比更接近于基板的LSV還原曲線9。要注意的是，以上列舉的僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，顯然本發(fā)明不限于以上 實(shí)施例，隨之有著許多的類(lèi)似變化。本領(lǐng)域的技術(shù)人員如果從本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容直接導(dǎo)出 或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種用于堿性脫脂劑漂洗性能評(píng)價(jià)的電解液，其特征在于化學(xué)成分重量百分配比為磷酸氫二鈉0.1wt％-10wt％，磷酸二氫鈉0.5wt％-1.2wt％，硼酸0.01wt％-0.1wt％，碳酸氫鈉0.1wt％-0.9wt％，其余為水，電解液的pH值為6-8。
2.一種如權(quán)利要求1所述的用于堿性脫脂劑漂洗性能評(píng)價(jià)的電解液的使用方法，其特 征在于包含以下步驟1)對(duì)試樣進(jìn)行除油水洗處理后吹干，將待測(cè)脫脂劑使用去離子水配制成重量百分配比 為2% 5%的濃度并加熱至70 80度；2)試樣在脫脂劑中浸洗；3)然后在去離子水中水洗；4)在恒電位/恒電流儀上測(cè)試樣品的LSV還原曲線，設(shè)置條件如下 電解液測(cè)試溫度范圍20°C 35°C，電位掃描范圍樣品開(kāi)路電位E。。
-2. 0V, 掃描速度范圍10mV/s 40mV/s ；5)根據(jù)脫脂劑在基板上的殘留程度來(lái)評(píng)價(jià)脫脂劑的漂洗性能。
3.如權(quán)利要求2所述的用于堿性脫脂劑漂洗性能評(píng)價(jià)的電解液的使用方法，其特征在 于試樣采用40mm X 20mm 50mm X 40mm的基板。
4.如權(quán)利要求2或3所述的用于堿性脫脂劑漂洗性能評(píng)價(jià)的電解液的使用方法，其特 征在于所述步驟2)中水洗時(shí)間為15 30秒。
5.如權(quán)利要求4所述的用于堿性脫脂劑漂洗性能評(píng)價(jià)的電解液的使用方法，其特征在 于所述步驟3)中水洗時(shí)間為3 15秒。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于堿性脫脂劑漂洗性能評(píng)價(jià)的電解液，其化學(xué)成分重量百分配比為磷酸氫二鈉0.1wt％-10wt％，磷酸二氫鈉0.5wt％-1.2wt％，硼酸0.01wt％-0.1wt％，碳酸氫鈉0.1wt％-0.9wt％，其余為水，其使用方法步驟如下對(duì)試樣進(jìn)行除油水洗處理后吹干，在脫脂劑中浸洗；在去離子水中水洗；在恒電位/恒電流儀上測(cè)試樣品的LSV還原曲線，根據(jù)脫脂劑在基板上的殘留程度來(lái)評(píng)價(jià)脫脂劑的漂洗性能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，測(cè)量時(shí)間短，分析靈敏度高，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，重復(fù)性好，為生產(chǎn)選用合適的脫脂劑提供理論依據(jù)。
文檔編號(hào)G01N27/26GK101846647SQ200910048379
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2009年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者王印旭, 祁慶琚, 胡凡, 陳紅星, 魏軍勝 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司