CN103789778A

CN103789778A - 用于钢丝酸洗液中的表面活性剂

Info

Publication number: CN103789778A
Application number: CN201410031326.0A
Authority: CN
Inventors: 刘祥; 姚利丽; 董小帅; 倪自飞; 邓伟; 王万林; 华欣
Original assignee: Jiangsu Xingda Steel Tyre Cord Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Xingda Steel Tyre Cord Co Ltd
Priority date: 2014-01-23
Filing date: 2014-01-23
Publication date: 2014-05-14

Abstract

本发明公开了一种用于钢丝酸洗液中的表面活性剂，包括烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基苷、脂肪醇磷酸酯盐、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的任意一种或由它们中的两种或两种以上构成，其在盐酸酸洗液中的质量百分比为0.01-2.5%。该表面活性剂与盐酸配制形成酸洗液后，对钢丝进行酸洗，与不含表面活性剂的盐酸酸洗液相比较，添加表面活性剂可明显提高酸洗效率，节约酸洗时间；酸洗后钢丝表面氧化皮去除较彻底，表面较均匀，经化镀后钢丝与橡胶粘合力较高。

Description

用于钢丝酸洗液中的表面活性剂

技术领域

本发明涉及胎圈钢丝镀前表面处理方法，尤其涉及一种能够快速润湿钢丝表面氧化皮，提高盐酸在酸洗液中的释放速度与扩展面积，从而提高酸洗液中盐酸利用率的表面活性剂。

背景技术

钢铁材料的酸洗过程，酸洗液先需浸湿钢丝表面氧化皮，然后是在酸洗液进一步渗透氧化皮的同时，氧化皮与酸洗液进行化学反应，以达到去除材料表面氧化皮的目的。现有的回火后胎圈钢丝的酸洗工艺中，钢丝进入酸洗液中，酸洗液对钢丝表面氧化皮的浸湿与渗透较慢且不均匀，导致钢丝表面氧化皮去除不彻底且酸洗后钢丝表面不均匀等问题，进一步影响镀层质量，最后导致胎圈钢丝与橡胶粘合力较低。

随着汽车轻量化、高速化的发展，作为汽车重要组成部分的子午线轮胎，以其高速化、节能化、轻量化、行驶里程长等优点得到迅速的应用和发展。子午线轮胎在使用过程中要承受拉伸、压缩、扭转及离心等作用力，作为骨架材料之一的胎圈钢丝，质量的优劣直接影响轮胎的质量。目前常用的胎圈钢丝是一种镀锡青铜用作加强轮胎边沿的钢丝。胎圈是由胎圈钢丝和隔离胶编制成的钢丝圈，外胎紧密地稳固在胎圈上。汽车运行时，轮胎胎圈和胎圈边沿受力非常大，如果组成胎圈的骨架材料胎圈钢丝与橡胶的粘合力不高，极易造成胎圈松散而使轮胎爆裂，发生安全事故，因而钢丝生产厂家和轮胎企业对此问题都非常重视。在实际使用中，钢丝与橡胶的粘合力的高低，直接关系到轮胎质量的好坏。在胎圈钢丝生产过程中，胎圈钢丝表面光亮将导致粘合力非常低，在缠绕胎圈时钢丝表面附着的胶料较少，且常见断续不挂胶，直接露出现钢丝表面没有一点儿胶料的情况。国家知识产权局公开了CN102586787A一种与橡胶高度粘合的锡青铜回火胎圈钢丝的生产方法，包括如下步骤：①、选取直径范围在0.70-2.60mm的钢丝，②、将步骤①中的钢丝通过熔融的铅、锡、铋、铅合金、锡合金、铋合金溶液中的任意一种单一溶液或由它们中的两种或两种以上单一溶液组成的混合溶液进行回火，③、将步骤②中得到的钢丝经水冲洗，再经过电解酸洗而在其表面形成凹凸点，再进行水洗，④、利用化学置换方法在步骤③中得到的表面布满凹凸点的钢丝的表面镀铜锡合金镀层，⑤、对步骤④中得到的镀层钢丝进行水洗、烘干，⑥、在步骤⑤中得到的镀层钢丝表面涂覆防锈增粘涂层，⑦、收线，得到与橡胶粘合强度≥1100N/50cm的锡青铜回火胎圈钢丝。

目前常规的胎圈钢丝的生产技术中，在化学镀之前，通常采用的电解酸洗的方式，电解酸洗容易使高碳含量的胎圈钢丝发生“氢脆”，影响胎圈钢丝的使用寿命；同时，常规的镀前处理方法还容易使钢丝表面出现凹凸程度不均匀的现象，影响后续镀层质量，降低胎圈钢丝与橡胶的粘合性能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能够快速、均匀去除钢丝表面氧化皮，提高酸洗液中盐酸利用率的用于钢丝酸洗液中的表面活性剂。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

用于钢丝酸洗液中的表面活性剂，包括烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基苷、脂肪醇磷酸酯盐、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的任意一种或由它们中的两种或两种以上构成，其在盐酸酸洗液中的质量百分比为0.01-2.5%。

烷基苯磺酸盐在盐酸酸洗液中的质量百分比≤2%、石油磺酸盐在盐酸酸洗液中的质量百分比≤0.5%、烷基苷在盐酸酸洗液中的质量百分比≤1%、脂肪醇磷酸酯盐在盐酸酸洗液中的质量百分比≤1.5%、脂肪醇聚氧乙烯醚在盐酸酸洗液中的质量百分比≤0.8%、烷基酚聚氧乙烯醚在盐酸酸洗液中的质量百分比≤0.5%。

其尤其适用于胎圈钢丝镀前处理。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

本发明与盐酸配制形成酸洗液后，对钢丝进行酸洗，表面活性剂的作用是降低酸洗液的表面张力，起到快速润湿并渗透钢丝表面氧化皮，提高盐酸在酸洗液中的释放速度与扩展面积，提高酸洗液中盐酸的利用率。与不含表面活性剂的盐酸酸洗液相比较，添加表面活性剂可明显提高酸洗效率，节约酸洗时间，提高生产效率。酸洗后钢丝表面氧化皮去除较彻底，表面较均匀，经化镀后钢丝与橡胶粘合力较高。

附图说明

图1为本发明实施例五胎圈钢丝镀前表面处理方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

实施例一：一种用于钢丝酸洗液中的表面活性剂，由壬基酚聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠构成，其与盐酸配制形成酸洗液后，壬基酚聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠和盐酸在盐酸酸洗液中的质量百分比分别为0.006%、0.01%和4%，使用上述含表面活性剂的酸洗液对0.96mm的回火后钢丝进行4秒的酸洗，可提高盐酸在酸洗液中的释放速度与扩展面积，提高酸洗液中盐酸的利用率，提高酸洗速度6%，提高了生产效率；与不含表面活性剂的酸洗液相比较，添加表面活性剂酸洗后钢丝表面氧化皮去除较彻底，表面较均匀，经化镀后钢丝与橡胶粘合力大于1125N。

实施例二：一种用于钢丝酸洗液中的表面活性剂，由十二烷基苯磺酸钠和十二烷基硫酸钠构成，其与盐酸配制形成酸洗液后，十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和盐酸在盐酸酸洗液中的质量百分比分别为0.10%、0.06%和9%，使用上述含表面活性剂的酸洗液对0.95mm的回火后钢丝进行4秒的酸洗，可提高盐酸在酸洗液中的释放速度与扩展面积，提高酸洗液中盐酸的利用率，提高酸洗速度8%，提高了生产效率；与不含表面活性剂的酸洗液相比较，添加表面活性剂酸洗后钢丝表面氧化皮去除较彻底，表面较均匀，经化镀后钢丝与橡胶粘合力大于1100N。

实施例三：一种用于钢丝酸洗液中的表面活性剂，由壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠构成，其与盐酸配制形成酸洗液后，壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠和盐酸在盐酸酸洗液中的质量百分比分别为0.16%、0.17%、 0.45%和9%，使用上述含表面活性剂的酸洗液对1.20mm的回火后钢丝进行5秒的酸洗，可提高盐酸在酸洗液中的释放速度与扩展面积，提高酸洗液中盐酸的利用率，提高酸洗速度12%，提高了生产效率；与不含表面活性剂的酸洗液相比较，添加表面活性剂酸洗后钢丝表面氧化皮去除较彻底，表面较均匀，经化镀后钢丝与橡胶粘合力大于1200N。

实施例四：一种用于钢丝酸洗液中的表面活性剂，由脂肪醇聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠构成，其与盐酸配制形成酸洗液后，脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠和盐酸在盐酸酸洗液中的质量百分比分别为0.8%、1.45%和10%，使用上述含表面活性剂的酸洗液对1.65mm的回火后钢丝进行6秒的酸洗，可提高盐酸在酸洗液中的释放速度与扩展面积，提高酸洗液中盐酸的利用率，提高酸洗速度14%，提高了生产效率；与不含表面活性剂的酸洗液相比较，添加表面活性剂酸洗后钢丝表面氧化皮去除较彻底，表面较均匀，经化镀后钢丝与橡胶粘合力大于1450N。

实施例五：参见图1所示，一种胎圈钢丝镀前表面处理方法，包括以下步骤：

①选取直径为1.55mm的高强度回火钢丝放线；

②经化学碱洗2.5秒，化学碱洗液中含质量分数为8%的氢氧化钠、5.4%的碳酸钠及2% 碳酸氢钠，其中，氢氧化钠作为碱洗液的主要成分，碳酸钠与碳酸氢钠作pH缓冲剂，碱洗液的温度为65±5℃；去除钢丝在前道工序中表面残留的磷化膜、干拉润滑剂及油污，然后经去离子水冲洗；

③将经步骤②所得钢丝经预盐酸洗5秒，活化钢丝表面，预盐酸洗液中含质量分数为8%的盐酸、0.08%的十二烷基苯磺酸钠与0.05%十二烷基硫酸钠，其中十二烷基苯磺酸钠与十二烷基硫酸钠作为表面活性剂加入，表面活性剂的作用是降低酸洗液的表面张力，起到快速润湿并渗透钢丝表面氧化皮，提高盐酸在酸洗液中的释放速度与扩展面积，提高酸洗液中盐酸的利用率，提高酸洗速度7%，提高了生产效率，酸洗液温度为60±2℃；

④将经步骤③所得钢丝经主盐酸洗2.6秒，去除钢丝表面的氧化皮，并在钢丝表面形成凹凸点，主盐酸洗液中盐酸质量分数为18%，主盐酸洗液中添加0.05%苯硫脲与0.16%的氟化氢铵，其中苯硫脲与氟化氢铵作为酸洗缓蚀剂加入，酸洗液温度为60±2℃，然后经去离子水冲洗，洗去钢丝表面残留的酸液和残渣。

将镀前表面处理后的胎圈钢丝，经化学镀锡青铜、水洗、烘干。

按行业标准方法测试钢丝表面性能。

经过上述步骤④主盐酸洗处理后，Φ1.55 mm的高强度胎圈钢丝镀前表面凹凸落差为1.3μm。

经过化学镀锡青铜后，Φ1.55mm的高强度胎圈钢丝镀层厚度为1.5μm，镀层中锡含量为10%，与橡胶粘合力大于1400N，表面附胶率大于90%。

实施例只是为了便于理解本发明的技术方案，并不构成对本发明保护范围的限制，凡是未脱离本发明技术方案的内容或依据本发明的技术实质对以上方案所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明保护范围之内。

Claims

1.用于钢丝酸洗液中的表面活性剂，其特征在于：包括烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基苷、脂肪醇磷酸酯盐、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚中的任意一种或由它们中的两种或两种以上构成，其在盐酸酸洗液中的质量百分比为0.01-2.5%。

2.根据权利要求1所述的用于钢丝酸洗液中的表面活性剂，其特征在于：烷基苯磺酸盐在盐酸酸洗液中的质量百分比≤2%、石油磺酸盐在盐酸酸洗液中的质量百分比≤0.5%、烷基苷在盐酸酸洗液中的质量百分比≤1%、脂肪醇磷酸酯盐在盐酸酸洗液中的质量百分比≤1.5%、脂肪醇聚氧乙烯醚在盐酸酸洗液中的质量百分比≤0.8%、烷基酚聚氧乙烯醚在盐酸酸洗液中的质量百分比≤0.5%。

3.根据权利要求1或2所述的用于钢丝酸洗液中的表面活性剂，其特征在于：其尤其适用于胎圈钢丝镀前处理。