铜材酸洗液配方开发

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[涂装前处理中的除油工序可以去除铜材工件表面的防锈油、污垢、铁粉等杂物, 为后续磷化处理打好基础。铜材酸洗液若能在常温条件下除去铜材表面的防锈油, 不仅可以降低生产成本, 产生可观的经济效益, 还可以节省大量能源,产生显着的环境效益。由于铜材酸洗液中各成分的选择与配方直接影响除油效果, 本工作通过正交试验, 优化配方, 配制出了一种常温铜材酸洗液, 除油效果明显, 同时分析了该常温铜材酸洗液的外观、消泡性能和除油清洁程度等性能。
1. 1 试验材料及主要仪器
所用试样为经过人工涂抹机械油的铁板, 尺寸为150. 0mm @ 100. 0 mm@ 0. 5 mm。用FA1104 电子天平( 精确到011mg) 称重; 用100 mL 具塞量筒测定消泡性能; 用酸性硫酸铜水溶液( 组成为5%CuSO4, 2%H2SO4 ) 测定清洁度。
1. 2 常温铜材酸洗液试样的准备
每个样品按500 g 制备, 助剂和表面活性剂在研钵中完全混合均匀, 分别装入塑料袋中备用。
1. 3 试验方法( 1) 检查常温铜材酸洗液的外观是否均匀、松散、有无坚硬块。按5 分制评判, 很好为5 分, 好为4 分, 可用为3 分, 差为1 分。

( 2) 将常温铜材酸洗液样品配成50 g/ L 的溶液, 在20 ~ 25e 下浸泡铜材试样, 10~ 15 min 后取出。
( 3) 消泡性能检测: 将试液倒入100 mL 具塞量筒内, 使液面距离塞下端面70 mm, 盖塞。在20~ 25 e 的恒温电烘箱中放置10 min 后取出, 立即上下摇动1 min, 上下摇动距离约为0. 33 m, 频率约为100 次/ min; 摇动完毕后, 打开筒塞, 将盛试液的量筒置于20~ 25 e 的电烘箱中静置10 min,观察泡沫的消失情况, 并记录残留泡沫液面的高度( 令: 消泡性能指数= 70- 残留泡沫液面的高度) 。

( 4) 清洁度检测: 将除过油的铜材试样浸在配制好的酸性硫酸铜溶液中, 1 min 后取出, 用水冲洗。根据铜膜情况评定清洁度, 铜膜完整均匀, 光泽及结合力好, 表明试样表面无油污; 反之, 则试样表面有油污。按5 分制评定, 很好为5 分, 良好为4 分, 一般为3 分, 差为1 分。

2 试验结果与讨论
2. 1 常温铜材酸洗液基础配方的选择铜材酸洗液一般由助洗剂和表面活性剂两部分组成。助洗剂在铜材酸洗液中比例较大, 但对矿物油不起决定作用, 起主要作用的是表面活性剂。因此, 铜材酸洗液配方的确定方式为: 首先确定表面活性剂的组成, 由助洗剂总质量( g/ kg ) = 1 000
( g/ kg) - 表面活性剂总质量( g/ kg ) 计算出助洗剂的总质量,然后用助洗剂的总质量乘以其中各成分的权重得出助洗剂的组成。由于铜材表面的防锈油大多为矿物油, 所以助洗剂在技术成熟的商业中低温铜材酸洗液助洗剂配方的基础上调整, 即其基本组成为: 40%磷酸盐, 28%碳酸盐, 12%焦磷酸盐, 12%聚合盐, 8%胺类化合物。表面活性剂遴选: 在非离子表面活性剂中选择浊点低、润湿渗透能力强的烷基二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚和聚醚, 在溶剂中选择除油效果好、沸点较高的高级醇, 对进行正交试验。]

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