專利名稱：一種用于堿性脫脂劑漂洗性能評價的電解液及其使用方法
技術(shù)領域：
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)或加工過程中，鋼板表面會沾染油脂、灰塵、金屬粉等多種污物和 雜質(zhì)，通常采用堿性脫脂劑對金屬進行脫脂處理。堿性脫脂劑一般包括堿性物質(zhì)、助洗劑、 螯合劑、消泡劑等多種無機物與有機物，通過滲透、溶解、乳化、增溶等作用達到除去金屬表 面油污的效果。冷軋鋼板進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的油脂，以 使其以潔凈的表面進入到下一道工序。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，對于經(jīng)過退火的制品來 說，將會嚴重影響爐內(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；對于涂鍍層產(chǎn)品來說會導致大批量涂裝缺陷，影響涂層結(jié)合力，造成工 件返修，甚至報廢。由于在脫脂處理過程中，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，而且會節(jié)約大量的漂 洗用水，同時污水處理量也大為減少。但是在脫脂過程中，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。因此如何評價脫脂劑的漂洗性能隨著堿性脫脂劑的廣泛應用也必然 要變得緊迫起來?，F(xiàn)有漂洗階段主要是檢測漂洗水的電導率與PH值，測量電導率可用來 表征漂洗水中堿、鹽等可電離物質(zhì)的濃度，測量PH值可用來表征漂洗水中0H—的濃度，如果 二者超過一定的范圍則要考慮更新漂洗水，因此這兩個指標都是為說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)氧化還原反應過程的研究，迄今為止 還未有文獻報道將其應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)問題是提供一種用于堿性脫脂劑漂洗性能評價的電解液及 其使用方法，該測量用電解液能有效快速、準確可靠測量，測量重復性好，分析靈敏度高。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思發(fā)明人認為通過在特定的電解液中測量經(jīng)脫脂劑處理后的金 屬表面，用LSV還原曲線來判定金屬表面脫脂劑的殘留程度，從而來評價堿性脫脂劑的漂 洗性能。根據(jù)電化學氧化還原理論，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有差異。用作脫脂劑漂洗性能試驗的 鋼板基體的LSV還原曲線具有特定的還原峰，經(jīng)過堿性脫脂劑處理后，如果漂洗不凈，鋼板表面會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 電流密度減少，其LSV還原曲線上所對應的還原峰就會減弱，新附著物的在鋼板表面存在 會使其LSV還原曲線上出現(xiàn)新的物質(zhì)還原峰。在電化學測量過程中，電極表面的一切反應都在電解液中進行，測量對象不同，所 需電解液也會隨之發(fā)生變化。對于研究對象來說，只有在適合的電解液中才具有足夠的靈 敏度以達到檢測目的。所以電解液的配制對于測量對象的LSV曲線至關(guān)重要。本發(fā)明的電 解液必須滿足以下條件(1)將測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曲線測量方法的pH值。當電解液酸性過強時， 試樣表面腐蝕會自發(fā)進行；當電解液堿性過強時，試樣表面會發(fā)生鈍化，根據(jù)本發(fā)明，當PH 值較大時，還原反應電位分辨率變差，當PH值較小時，非法拉第電流急劇增加，影響測量結(jié)果。本發(fā)明采用堿性脫脂劑漂洗性能評價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價的電解液的使用方法對試樣進行除油水洗處理后吹干；將待測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/恒電流儀上測量樣品的LSV還原曲線，設置條件 如下冷軋試樣基板制成50mmX30mm尺寸；確定電解液測試溫度范圍；電位掃描范圍 樣品開路電位E。。
-2. OV ；掃描速度范圍。將除油處理后的基板試樣進行LSV曲線測量并以此為基準，其他不同條件下的脫 脂及漂洗試樣的LSV曲線與之進行對比，判斷脫脂劑在基板上的殘留程度來評價脫脂劑的 漂洗性能。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種用于堿性脫脂劑漂洗性能評價的電解液，其 化學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價的電解液的使用方法，其包含以下步驟1)對試樣進行除油水洗處理后吹干，將待測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/恒電流儀上測試樣品的LSV還原曲線，設置條件如下電解液測試溫度范圍20°C 35°C，電位掃描范圍樣品開路電位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評價脫脂劑的漂洗性能。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，所述的水洗時間為15 30秒。優(yōu)選地，所述步驟3)中，所述的水洗時間為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)點和積極效 果采用本方法，可以對多種堿性脫脂劑的漂洗性能進行評價，測量時間短(1分鐘左 右)，分析靈敏度高，結(jié)果準確可靠，重復性好，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)明方法的實驗結(jié)果為生產(chǎn)中脫脂劑的選用提供指導。


以下將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。圖1是一種脫脂劑在不同漂洗時間的測量結(jié)果；圖2是兩種脫脂劑漂洗性能的測量對比結(jié)果；圖3是一種脫脂劑在不同水溫漂洗的測量結(jié)果。
具體實施例方式實施例1-6本實施例測試用電解液，其化學成分重量百分配比見表1 表 1 本實施例測試參數(shù)見表2表2 將經(jīng)過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。測試用電解液以及測試參數(shù)分別見表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；實施例1 在去離子水中水洗6秒。實施例2 在去離子水中水洗9秒。實施例3 在去離子水中水洗12秒。在普林斯頓VMP3多通道恒電位/恒電流儀上測量樣品的LSV還原曲線，試驗結(jié)果 見圖1。如圖1所示，是一種脫脂劑在不同漂洗時間的測量結(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是表示實施例1漂洗時間6秒時，試樣的LSV還原曲線。曲線4是表示實施例2漂洗時間9秒時試樣的LSV還原曲線。曲線5是表示實施例3漂洗時間12秒時試樣的LSV還原曲線。從圖中曲線看出，不漂洗試樣遠遠偏離于基板曲線1，隨著漂洗時間的延長，試樣 的LSV曲線逐漸接近于基板曲線1，當漂洗時間為12秒時試樣的LSV曲線5非常接近于基 板曲線1，說明脫脂劑在漂洗12秒時基本漂洗干凈。實施例4-5將經(jīng)過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。測試用電解液以及測試參數(shù)分別見表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/恒電流儀上測量樣品的LSV還原曲線，試驗結(jié)果 見圖2。如圖2所示，是兩種脫脂劑A、B的漂洗性能測量對比結(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。實施例6將經(jīng)過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。測試用電解液以及測試參數(shù)分別見表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/恒電流儀上測量樣品的LSV還原曲線，試驗結(jié)果見圖3。如圖3所示，是一種脫脂劑在不同水溫漂洗的測量結(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)明的幾個具體實施例，顯然本發(fā)明不限于以上 實施例，隨之有著許多的類似變化。本領域的技術(shù)人員如果從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導出 或聯(lián)想到的所有變形，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
一種用于堿性脫脂劑漂洗性能評價的電解液，其特征在于化學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價的電解液的使用方法，其特 征在于包含以下步驟1)對試樣進行除油水洗處理后吹干，將待測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/恒電流儀上測試樣品的LSV還原曲線，設置條件如下 電解液測試溫度范圍20°C 35°C，電位掃描范圍樣品開路電位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評價脫脂劑的漂洗性能。
3.如權(quán)利要求2所述的用于堿性脫脂劑漂洗性能評價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價的電解液的使用方法，其特 征在于所述步驟2)中水洗時間為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價的電解液的使用方法，其特征在 于所述步驟3)中水洗時間為3 15秒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于堿性脫脂劑漂洗性能評價的電解液，其化學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試樣進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評價脫脂劑的漂洗性能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，測量時間短，分析靈敏度高，結(jié)果準確可靠，重復性好，為生產(chǎn)選用合適的脫脂劑提供理論依據(jù)。
文檔編號G01N27/26GK101846647SQ200910048379
公開日2010年9月29日 申請日期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 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司