电镀锌前处理用清洗剂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电镀锌前处理用清洗剂，以重量百分比计，包括以下组分：氢氧化钾10～40％、硫酸钠30～50％、三乙醇胺3～8％、乙二胺四乙酸钠3～15％、辛基酚聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂5～15％及有机硅消泡剂1～3％。本发明的清洗剂为碱性电解清洗剂，在电解清洗过程产生泡沫少、脱脂速度快、去污能力强、对pH值的缓冲能力强，且清洗后电镀锌层附着力优良；另外，使用寿命长，在60～90℃均有良好的清洗效果，使用温度范围宽，适用于电镀锌板的前处理。
【专利说明】
电镀锌前处理用清洗剂
技术领域
[0001]本发明涉及一种清洗剂，特别涉及一种电镀锌前处理用清洗剂。
【背景技术】
[0002]电镀锌基板通过化学脱脂、刷洗、电解脱脂和酸洗清除掉带钢表面的油污、铁粉等残留物和氧化物，获得洁净活化的表面;然后在多组电镀槽内镀上锌，再通过活化剂处理和磷化处理获得汽车板所需的表面;如果生产家电或普通电镀锌板，则通过辊涂机对表面进行钝化处理或涂上耐指纹膜，经红外烘干后再在静电涂油机涂上防锈油。除油清洗是电镀锌板前处理工序中非常重要的环节之一，电镀钢板所用基材为冷乳钢板，在电镀前必须经过表面清洗处理工艺，以除去金属表面的油颗粒和其它表面残留物，前处理中除油不净，将油污带入电镀工艺，将导致电镀层附着力下降，生产的电镀产品质量达不到用户要求。和化学清洗一样，电解清洗广泛应用于电镀钢板的生产中。带钢浸泡在热碱溶液中通过皂化反应和乳化反应除油，它主要是在清洗液中通以直流电，由于电极的极化作用，降低油-溶液的界面张力，电极上析出的氢和氧气泡，对油膜具有强烈的撕裂作用，能促使油膜迅速转变为细小的油珠，气泡上升时的机械搅拌作用，进一步强化除油过程。由于上述原因，电化学清洗远远超过化学除油，并且除油彻底，效果优良。
[0003]目前大型电镀锌生产线速度为80?200m/min，电解清洗时间不能超过15秒。而目前市场上的电解清洗剂在高速电镀锌生产线上使用时清洗效率低，除油效果差，导致电镀层附着力差，严重影响了电镀锌产品质量。
[0004]如中国发明专利(授权公告号CN100422387C、授权公告日2008年10月I日)公开了一种用于冷乳镀锌前处理的清洗剂。组分及其重量百分比为:氢氧化钠10?50%、碳酸钠10?40%、聚合磷酸钠5?30%、葡萄糖酸盐5?30%、复合烷基磷酸酯表面活性剂I?7%及聚醚型消泡剂I?7%。能有效除掉金属皂，在硬水中稳定，无絮状物，无析出物，使用中不会结垢、泡沫低，去污能力强，对PH值的缓冲能力强，使用寿命长、在50?80°C都有良好的清洗效果，使用温度范围宽。但该发明专利清冼剂只用于浸渍或喷淋化学清洗，不适用于电解清洗，也未涉及清洗时间、洗净率。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就是要提供一种脱脂速度快、去污能力强且使用寿命长的电镀锌前处理用清洗剂。
[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种电镀锌前处理用清洗剂，以重量百分比计，包括以下组分:
[0007]氢氧化钾10?40%、硫酸钠30?50%、三乙醇胺3?8%、乙二胺四乙酸钠3?15%、辛基酚聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂5?15%及有机硅消泡剂I?3%。
[0008]进一步地，所述氢氧化钾重量百分比为20?35%。
[0009]进一步地，所述硫酸钠重量百分比为35?45%。
[0010]进一步地，所述三乙醇胺重量百分比为3?8%。
[0011]进一步地，所述乙二胺四乙酸钠重量百分比为10?15%。
[0012]进一步地，所述辛基酚聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂重量百分比为8?15%。
[0013]进一步地，所述有机硅消泡剂重量百分比为2?3%。
[0014]本发明组分的机理及作用如下:
[0015]氢氧化钾:主要用途是导电、皂化去油润湿钢板表面，与氢氧化钠相比，氢氧化钾的溶解性和稳定性要更好，且具有良好的导电性。提高氢氧化钾浓度可以提高电流密度加快除油速度。氢氧化钾能与动植物油脂发生皂化反应，生成甘油和肥皂，而甘油和肥皂易溶于水，从而去除油污。氢氧化钾含量低于10%，溶液导电性能差，达不到皂化去油润湿钢板表面效果;氢氧化钾含量高于40%，易被钢板表面吸附，难被后续漂洗工序漂洗干净，并对金属有一定的腐蚀性。
[0016]硫酸钠:主要用途是起导电和溶解作用并降低生产成本。硫酸钠含量低于30%，导电和溶解作用不显著，硫酸钠含量高于50%，导电性和清洗效果增加不明显。
[0017]三乙醇胺:主要用途是防止被洗下来的污垢再次沉积于金属表面。三乙醇胺钠含量低于3%，抗污垢再沉积效果差，三乙醇胺含量高于8%，不仅增加生产成本，而且抗污垢再沉积效果增加不明显。
[0018]乙二胺四乙酸钠:主要用途是降低水的硬度，提高清洗效果。乙二胺四乙酸钠防止被洗下来的污垢再次沉积于金属表面，可与清洗液中的Fe、Ca、Mg等金属离子形成配位化合物，减少这些金属离子与油脂皂化形成的脂肪酸结合成金属皂的可能，这些重金属的脂肪酸盐不溶于水会沉积在清洗设备内，也会再次粘附于钢板而导致清洗效率下降。乙二胺四乙酸钠含量低于3%，达不到阻止金属皂形成的效果，含量高于15%，不仅增加生产成本，并且效果增加不明显。
[0019]辛基酚聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂:主要起润湿、乳化、分散、增溶作用，能降低表面张力，促使油污脱离钢板表面并分散到水中。辛基酚聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂含量低于5%，降低表面张力不明显，含量高于15%，成本增加，生成的泡沫多，易吸附在钢板表面，难被后续漂洗工序漂洗干净。
[0020]有机硅消泡剂:主要用途起消除泡沫作用。在电解脱脂时，清洗液里产生的泡沫会增加溶液的电阻，导致电流效率降低，清洗效果变差，有机硅消泡剂含量低于I %，消除泡沫作用不强，含量超过3%，一方面增加生产成本，但消泡效果增加不明显；另一方面易吸附在钢板表面，难被后续漂洗工序漂洗干净，严重影响下一步电镀锌层的附着力。
[0021 ]与现有技术相比，本发明具有以下优点:本发明的清洗剂为碱性电解清洗剂，在电解清洗过程产生泡沫少、脱脂速度快、去污能力强、对PH值的缓冲能力强，且清洗后电镀锌层附着力优良；另外，使用寿命长，在60?90°C均有良好的清洗效果，使用温度范围宽，适用于电镀锌板的前处理。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
[0023]实施例1
[0024]按重量百分比取氢氧化钠40%、硫酸钠30%、三乙醇胺8%、乙二胺四乙酸钠14%、辛基酚聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂7%及有机硅消泡剂1%，将上述原料搅拌混合均匀后，用自来水配制即可，配制浓度为3%，清洗温度为70°C。按该重量百分比配制的清洗剂在电流密度为15A/dm2，无泡沫产生，在清洗冷乳板表面时间1秒时，洗净率达到99 %以上，清洗后表面无腐蚀。
[0025]实施例2
[0026]按重量百分比取氢氧化钠30%、硫酸钠45%、三乙醇胺3%、乙二胺四乙酸钠10%、辛基酚聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂9.5%及有机硅消泡剂2.5%，将上述化工原料搅拌混合均匀后，用自来水配制即可，配制浓度为1.5%，清洗温度为80°C。按该重量百分比配制的清洗剂在电流密度为20A/dm2，无泡沫产生，在清洗冷乳板表面时间8秒时，洗净率达到99%以上，清洗后表面无腐蚀。
[0027]实施例3
[0028]按重量百分比取氢氧化钠10%、硫酸钠50%、三乙醇胺7%、乙二胺四乙酸钠15%、辛基酚聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂15%及有机硅消泡剂3%，将上述化工原料搅拌混合均匀后，用自来水配制即可，配制浓度为2.5%，清洗温度为80°C。按该重量百分比配制的清洗剂在电流密度为8A/dm2，无泡沫产生，在清洗冷乳板表面时间15秒时，洗净率达到99%以上，清洗后表面无腐蚀。
[0029]实施例4
[0030]按重量百分比取氢氧化钠35%、硫酸钠40%、三乙醇胺8%、乙二胺四乙酸钠10%、辛基酚聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂5%及有机硅消泡剂2%，将上述化工原料搅拌混合均匀后，用自来水配制即可，配制浓度为2.0%，清洗温度为90°C。按该重量百分比配制的清洗剂在电流密度为30A/dm2，无泡沫产生，在清洗冷乳板表面时间5秒时，洗净率达到99 %以上，清洗后表面无腐蚀。
[0031]实施例5
[0032]按重量百分比取氢氧化钠30%、硫酸钠40%、三乙醇胺7%、乙二胺四乙酸钠5%、辛基酚聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂15%及有机硅消泡剂3%，将上述化工原料搅拌混合均匀后，用自来水配制即可，配制浓度为2.5%，清洗温度为60°C。按该重量百分比配制的清洗剂在电流密度为15A/dm2，无泡沫产生，在清洗冷乳板表面时间5秒时，洗净率达到99 %以上，清洗后表面无腐蚀。
【主权项】
1.一种电镀锌前处理用清洗剂，其特征在于:以重量百分比计，包括以下组分: 氢氧化钾10?40%、硫酸钠30?50%、三乙醇胺3?8%、乙二胺四乙酸钠3?15%、辛基酚聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂5?15%及有机硅消泡剂I?3%。2.根据权利要求1所述的电镀锌前处理用清洗剂，其特征在于:所述氢氧化钾重量百分比为20?35%。3.根据权利要求1所述的电镀锌前处理用清洗剂，其特征在于:所述硫酸钠重量百分比为35?45%。4.根据权利要求1所述的电镀锌前处理用清洗剂，其特征在于:所述三乙醇胺重量百分比为3?8%。5.根据权利要求1所述的电镀锌前处理用清洗剂，其特征在于:所述乙二胺四乙酸钠重量百分比为10?15%。6.根据权利要求1所述的电镀锌前处理用清洗剂，其特征在于:所述辛基酚聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂重量百分比为8?15%。7.根据权利要求1所述的电镀锌前处理用清洗剂，其特征在于:所述有机硅消泡剂重量百分比为2?3%。
【文档编号】C25D5/36GK106011895SQ201610564310
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月18日
【发明人】涂元强, 蔡捷, 白会平, 董蓓, 杜蓉, 黄道兵, 冯冠文, 宋乙峰, 雷泽红, 杨宏武
【申请人】武汉钢铁股份有限公司