CN104122195A - 一种检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的检测液 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的检测液，基于所述检测液的总重，0.1～5重量份的无机酸、0.01～5重量份的有机酸、0.1～5重量份氧化剂、0.05～2.5重量份的络合剂，82-100重量份的水；所述无机酸为盐酸、硫酸、硝酸和磷酸中的一种或多种；所述有机酸为乳酸、柠檬酸和乙醇酸中的一种或多种；所述氧化剂为三氯化铁和/或氯化铜；所述络合剂为铁氰化钾。本发明还提供了一种检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的方法。本发明的方案可以直观地通过滴加在镀锡钢板表面钝化膜上的检测液颜色变化和/或钝化膜上腐蚀点状态变化准确评价镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的优劣。

Description

一种检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的检测液

技术领域

本发明属于一种材料表面钝化膜耐蚀性判断方法的开发应用，涉及一种检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的检测液。

背景技术

镀锡钢板(俗称马口铁)包装材料由于其良好的密封性、保藏性、避光性、坚固性、特有的金属装饰效果，以及能为食品、饮料等内容物在物理和化学性质方面提供良好保护的性能，决定了其在包装容器领域，尤其是食品饮料包装容器领域的广泛应用。

在食品饮料生产领域，为了延长产品的货架寿命，对用作食品饮料包装的镀锡钢板的耐蚀能力具有较高的要求，而镀锡钢板耐蚀性不仅取决于其表面的镀锡层，该镀锡层表面薄的钝化膜也直接关系到包装材料的耐蚀性。因此，确定镀锡钢板表面钝化膜的耐腐蚀性也是了解和评价镀锡钢板包装材料质量、以及确定产品保质期的重要手段。

目前，针对镀锡钢板表面钝化膜的耐蚀性研究与评价尚无有效的方法，更没有快速有效的手段来判断钝化膜耐蚀性的优劣，这给镀锡钢板在生产和使用中的质量管理带来了极大的不便。虽然在材料腐蚀与防护领域中有采用电化学方法进行材料表面钝化膜性能的研究，但由于仪器昂贵、测试时间较长、使用过程复杂等等，尚无法实现电化学方法对镀锡钢板表面钝化膜的耐蚀性的快速在线检测及评价。

如何提供一种快速检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的产品或方法，成为有待解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的检测液，具有特定的组成成分和比例，可以用于对包括传统铬酸盐钝化膜及无铬钝化膜在内的镀锡钢板表面钝化膜的耐蚀性进行检测。

本发明还提供了一种检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的方法，采用所述的检测液进行检测，可以通过滴加在镀锡钢板表面钝化膜上的检测液颜色变化和/或钝化膜上腐蚀点状态变化准确评价镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的优劣。

本发明还提供了一种检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的试剂盒，由所述的检测液和比色卡组成，可以用于快速准确检测镀锡钢板表面钝化膜的耐蚀性的优劣。

本发明还提供了一种检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的方法，利用所述的检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的试剂盒进行检测，该方法能有效进行镀锡钢板表面钝化膜的耐蚀性的评价。

一种检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的检测液，包括：基于所述检测液的总重，0.1～5重量份的无机酸、0.01～5重量份的有机酸、0.1～5重量份氧化剂、0.05～2.5重量份的络合剂，82-100重量份的水；

所述无机酸为盐酸、硫酸、硝酸和磷酸中的一种或多种；

所述有机酸为乳酸、柠檬酸和乙醇酸中的一种或多种；

所述氧化剂为三氯化铁和/或氯化铜；

所述络合剂为铁氰化钾。

在本发明的一个具体实施方式中，所述检测液还包括0.05～0.2重量份的表面活性剂、0.05～0.1重量份的显色增强剂；所述表面活性剂为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂及非离子表面活性剂中的一种或多种；所述显色增强剂为乙二胺四乙酸二钠和/或硫代硫酸钠。

本发明提供的方案可用于检测镀锡钢板(该钢板的厚度为0.16mm、0.18mm、0.22mm等)的钝化膜的耐蚀性，所述钝化膜可以为本领域常规的用在上述镀锡钢板表面的钝化膜，例如铬酸盐钝化膜和/或无铬钝化膜。进一步的，铬酸盐钝化膜可以为铬酸盐阴极电解钝化膜，无铬钝化膜可以是本领域常见的无铬钝化工艺得到的无铬钝化膜，例如磷酸盐无铬钝化膜等，该钝化膜可以通过阴极电解钝化或者化学浸泡钝化的方法生成在镀锡钢板表面。在本发明的具体实施方式中，所述钝化膜为铬酸盐钝化膜和/或无铬钝化膜，厚度为0.001～0.005um，其通过阴极电解钝化或者化学浸泡钝化的方法生成在镀锡钢板表面。更进一步的，钝化膜的原始颜色为无色或浅青色。

进一步的，所述阳离子表面活性剂可以为瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵、聚季铵盐-10和聚季铵盐-7中的一种或多种；所述阴离子表面活性剂为月桂醇硫酸酯铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或多种；所述非离子表面活性剂为椰油酰单乙醇胺、椰油酰二乙醇胺、辛基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。

本发明提供的一种检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的方法，包括，

1)去除所述镀锡钢板表面的油污并自然干燥；

2)然后用滴管将所述的检测液滴在表面有钝化膜的镀锡钢板样片上，观察检测液的颜色变化及变化时间，记录检测液的颜色变化、以及颜色出现的时间。

进一步的，在所述方法中还以包括在检测液的颜色不再变化后，用蒸馏水冲洗掉检测液，观察被检测液侵蚀部位的腐蚀点，确定腐蚀点占所述样片的比例。

在本发明的方案中，如果通过检测液的颜色变化、以及颜色出现的时间可以确定镀锡钢板表面钝化膜的耐蚀性的优劣，则不需要观察被检测液侵蚀部位的腐蚀点占所述样片的比例；如果颜色变化、以及颜色出现的时间不足以确定镀锡钢板表面钝化膜的耐蚀性的优劣，则需要进一步通过观察被检测液侵蚀部位的腐蚀点占所述样片的比例来确定所述钝化膜的耐腐蚀性。本领域技术人员可以根据需要采用上述指标，通过本发明的检测液来判断所述镀锡钢板表面钝化膜的耐蚀性。

进一步的，所述油污可以包括防锈油、动植物油脂、粉尘油污等。

在本发明的一个具体实施方式中，在所述检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的方法的1)中采用有机溶剂去除所述镀锡钢板表面的油污，所述有机溶剂包括丙酮、丁酮、乙醇、异丙醇中的一种或多种。

本发明提供的一种检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的试剂盒，由所述的检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的检测液和比色卡组成。

进一步的，所述比色卡的颜色分为黄色、绿色、蓝色3个档次。

一种检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的方法，利用所述的检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的试剂盒进行检测，包括

将所述检测液滴在去除油污后的表面有钝化膜的镀锡钢板样片上，观察检测液的颜色变化及变化时间；

将变化的颜色与所述比色卡比对，确定颜色；

记录检测液的颜色变化、以及颜色出现的时间。

在本发明的一个具体实施方式中，所述方法还包括在检测液的颜色不再变化后，用蒸馏水冲洗掉检测液，观察被检测液侵蚀部位的腐蚀点，确定腐蚀点占所述样片的比例。

本发明的方案具有以下优点：

1、本发明的方案能直观地通过滴加在镀锡钢板表面钝化膜上的检测液颜色变化和/或钝化膜上腐蚀点状态变化(例如腐蚀点占所述样片的比例)准确评价钝化膜性能的优劣。

2、本发明的该检测液可以沿镀锡钢板表面钝化膜因工艺缺陷形成孔隙或检测液腐蚀表面钝化膜形成的孔隙快速渗透，直至镀锡层，检测溶液与锡层发生化学反应产生显色物质，以此来判断钝化膜耐蚀性的优劣及其钝化效果。本发明检测可对本领域常规的镀锡钢板表面钝化膜进行检测和比较，从而判断不同镀锡钢板表面钝化膜的耐蚀性及钝化膜的完整性。

3、本发明通过将检测液滴在镀锡钢板表面材料表面，根据检测液的颜色、颜色出现的时间和/或腐蚀点的被侵蚀状态判断镀锡钢板表面钝化膜的耐蚀性。具体为，颜色越深，钝化膜破坏程度越重，腐蚀越严重；颜色变化越快，钝化膜耐蚀性越差，腐蚀程度加重；在液滴颜色变化不明显或相似的情况下，通过冲洗掉检测液，观察镀锡钢板表面被检测液侵蚀部位的腐蚀点占所述样片的比例进行比较，面积越大，腐蚀程度加重，从而判断钝化膜耐蚀性的优劣。

具体实施方式

实施例1一种检测镀锡钢板表面钝化膜的耐腐蚀性

1.检测液配方

本实施例检测液配方及成分范围

成份

重量份

硫酸(无机酸)	0.1
		柠檬酸(有机酸)	0.1
三氯化铁(氧化剂)	0.1
		铁氰化钾(络合剂)	0.05
水	99.65

备注:硫酸浓度为98wt％。

2.检测液制备过程：

取上述量的硫酸溶解于水中，然后依次加入上述量的柠檬酸、三氯化铁、铁氰化钾，并搅拌均匀后，待用。

3.使用所述检测液检测来自3个厂家(宝钢、太平洋、中粤)的表面有钝化膜的镀锡钢板样片(试样1-3)的耐腐蚀性，钝化膜均为铬酸盐阴极电解钝化膜，厚度约为0.001～0.005 um，钝化膜的原始颜色为无色或浅青色。

1)用有机溶剂(例如可以是丙酮、丁酮、乙醇、异丙醇中的一种或多种)清洗，去除表面油污以及杂物，然后用蒸馏水清洗和干燥；

2)分别采用现有技术方法和使用本实施例的检测液对所述钝化膜的耐腐蚀性能进行检测；

使用现有技术方法进行检测：包括采用电化学工作站进行试样极化曲线测量，根据得到的腐蚀电流密度评价钝化膜的耐蚀性，腐蚀电流密度越大表明钝化膜在介质中的腐蚀倾向和程度越大。

使用本发明的检测液进行检测：用滴管取配置好的检测液，在所述镀锡钢板样片的钝化膜上滴加3～5滴检测液，并计时，每10s观察样片上液滴的颜色变化，将变化的颜色与所述比色卡比对，确定颜色，并记录该颜色出现的时间。

颜色变化越快表明腐蚀液对钝化膜的破坏程度越大，表明钝化膜的缺陷也越多；颜色越深，钝化膜破坏程度越重，腐蚀越严重；腐蚀点个数越多腐蚀越严重。

3)数据：

4)结论：

可以看出，采用本发明检测液和检测方法对镀锡钢板表面钝化膜的耐蚀性的检测结果与现有技术一致，说明本发明方案可以用于准确检测镀锡钢板表面钝化膜的耐蚀性的优劣。

实施例2一种检测镀锡钢板表面钝化膜的耐腐蚀性

1.检测液配方

本实施例检测液配方及成分范围

备注:硫酸浓度为98wt％

2.检测液制备过程：

取上述量的硫酸溶解于水中，然后将上述量的乳酸、氯化铜、铁氰化钾、硫代硫酸钠依次加入溶液中，充分搅拌溶解后，再加入上述量的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，并搅拌均匀后，待用。

3.使用所述检测液检测来自3个厂家(例如宝钢、太平洋、中粤)表面有钝化膜的镀锡钢板样片(试样1-3)的耐腐蚀性，钝化膜均为铬酸盐阴极电解钝化膜，厚度为0.001～0.005um，钝化膜的原始颜色为无色至浅青色。

1)用有机溶剂(例如可以是丙酮、丁酮、乙醇、异丙醇中的一种或多种)清洗，去除表面油污以及杂物，然后用蒸馏水清洗和干燥；

2)分别采用现有技术方法和使用本实施例的检测液对所述钝化膜的耐腐蚀性能进行检测；

使用现有技术方法进行检测：检测过程同实施例1。

使用本发明的检测液进行检测：用滴管取配置好的检测液，在镀锡钢板样片表面的钝化膜上滴加3～5滴检测液，并计时，每5s观察样片上液滴的颜色变化，将变化的颜色与所述比色卡比对，确定颜色，并记录该颜色出现的时间。

颜色变化越快表明腐蚀液对钝化膜的破坏程度越大，表明钝化膜的缺陷也越多；颜色越深，钝化膜破坏程度越重。

3)数据：

4)结论：

可以看出，采用本发明检测液和检测方法对镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的检测结果与现有技术一致，说明本发明方案可以用于准确检测镀锡钢板表面钝化膜的耐蚀性的优劣。

实施例3一种检测镀锡钢板表面钝化膜的耐腐蚀性

1.检测液配方

本实施例检测液配方及成分范围

备注:硫酸浓度为98wt％；盐酸浓度为36wt％。

2.检测液制备过程：

取上述量的硫酸与盐酸溶解于水中，然后将上述量的乙醇酸、三氯化铁、铁氰化钾、乙二胺四乙酸二钠依次加入溶液中，充分搅拌溶解后，再加入计算量的肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠与辛基酚聚氧乙烯醚，并搅拌均匀后，待用。

3.使用所述检测液检测来自两个厂家(宝钢(试样1)、德国某厂家(试样2-3))表面有钝化膜的镀锡钢板样片的耐腐蚀性，钝化膜均为无铬钝化工艺得到的无铬钝化膜，厚度为0.001～0.005um，钝化膜的原始颜色为无色至浅青色。

1)用有机溶剂(例如可以是丙酮、丁酮、乙醇、异丙醇中的一种或多种)清洗，去除表面油污以及杂物，然后用蒸馏水清洗和干燥；

2)分别采用现有技术方法和使用本实施例的检测液对所述钝化膜的耐腐蚀性能进行检测；

使用现有技术方法进行检测：检测过程同实施例1。

使用本发明的检测液进行检测：用滴管取配置好的检测液，在所述钝化膜表面滴加3～5滴检测液，并计时，每5s观察样片上液滴的颜色变化，将变化的颜色与所述比色卡比对，确定颜色，并记录该颜色出现的时间。

颜色变化越快表明腐蚀液对钝化膜的破坏程度越大，表明钝化膜的缺陷也越多；颜色越深，钝化膜破坏程度越重，腐蚀越严重。

3)数据：

4)结论：

可以看出，采用本发明检测液和检测方法对镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的检测结果与现有技术一致，说明本发明方案可以用于准确检测表面有钝化膜的镀锡钢板样片的耐蚀性的优劣。

实施例4一种检测镀锡钢板表面钝化膜的耐腐蚀性

1.检测液配方

本实施例检测液配方及成分范围

成份	重量份
		硝酸(无机酸)	3.5
柠檬酸(有机酸)	0.01
		三氯化铁(氧化剂)	3
铁氰化钾(络合剂)	1.8
		水	91.69

备注:硝酸浓度为98wt％。

2.检测液制备过程：

取上述量的硝酸溶解于水中，然后将上述量的柠檬酸、三氯化铁、铁氰化钾，并搅拌均匀后，待用。

3.使用所述检测液检测来自两个厂家(宝钢(试样1)、德国某厂家(试样2-3))表面有钝化膜的镀锡钢板样片的耐腐蚀性，钝化膜均为无铬钝化工艺得到的无铬钝化膜，厚度约为0.001～0.005um，钝化膜的原始颜色为无色至浅青色。

1)用有机溶剂(例如可以是丙酮、丁酮、乙醇、异丙醇中的一种或多种)清洗，去除表面油污以及杂物，然后用蒸馏水清洗和干燥；

2)分别采用现有技术方法和使用本实施例的检测液对所述钝化膜的耐腐蚀性能进行检测；

使用现有技术方法进行检测：检测过程同实施例1。

使用本发明的检测液进行检测：用滴管取配置好的检测液，在所述钝化膜滴加3～5滴检测液，并计时，每30s观察样片上液滴的颜色变化，将变化的颜色与所述比色卡比对，确定颜色，并记录该颜色出现的时间。

颜色变化越快表明腐蚀液对钝化膜的破坏程度越大，表明钝化膜的缺陷也越多；颜色越深，钝化膜破坏程度越重，腐蚀越严重。

3)数据：

4)结论：

可以看出，采用本发明检测液和检测方法对镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的检测结果与现有技术一致，说明本发明方案可以用于准确检测镀锡钢板表面钝化膜的耐蚀性的优劣。

实施例5一种检测镀锡钢板表面钝化膜的耐腐蚀性

1.检测液配方

本实施例检测液配方及成分范围

备注:磷酸浓度为98wt％。

2.检测液制备过程：

取上述量的磷酸溶解于水中，然后将上述量的柠檬酸、三氯化铁、铁氰化钾、乙二胺四乙酸二钠依次加入溶液中，充分搅拌溶解后，再加入上述量的肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠+辛基酚聚氧乙烯醚，并搅拌均匀后，待用。

3.使用所述检测液检测来自两个厂家(宝钢(试样1)、德国某厂家(试样2-3))表面有钝化膜的镀锡钢板样片的耐腐蚀性，无铬钝化工艺得到的无铬钝化膜厚度约为0.001～0.005um，钝化膜的原始颜色为无色至浅青色。

1)用有机溶剂(例如可以是丙酮、丁酮、乙醇、异丙醇中的一种或多种)清洗，去除表面油污以及杂物，然后用蒸馏水清洗和干燥；

2)分别采用现有技术方法和使用本实施例的检测液对所述钝化膜的耐腐蚀性能进行检测；

使用现有技术方法进行检测：检测过程同实施例1。

使用本发明的检测液进行检测：用滴管取配置好的检测液，在所述钝化膜滴加3～5滴检测液，并计时，每30s观察样片上液滴的颜色变化，将变化的颜色与所述比色卡比对，确定颜色，并记录该颜色出现的时间。

颜色变化越快表明腐蚀液对钝化膜的破坏程度越大，表明钝化膜的缺陷也越多；颜色越深，钝化膜破坏程度越重，腐蚀越严重。

3)数据：

4)结论：

可以看出，采用本发明检测液和检测方法对镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的检测结果与现有技术一致，说明本发明方案可以用于准确检测镀锡钢板表面钝化膜的耐蚀性的优劣。

Claims (10)

1.一种检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的检测液，其特征在于，包括：基于所述检测液的总重，0.1～5重量份的无机酸、0.01～5重量份的有机酸、0.1～5重量份氧化剂、0.05～2.5重量份的络合剂，82-100重量份的水；

所述无机酸为盐酸、硫酸、硝酸和磷酸中的一种或多种；

所述有机酸为乳酸、柠檬酸和乙醇酸中的一种或多种；

所述氧化剂为三氯化铁和/或氯化铜；

所述络合剂为铁氰化钾。

2.根据权利要求1所述的检测液，其特征在于，还包括0.05～0.2重量份的表面活性剂、0.05～0.1重量份的显色增强剂；所述表面活性剂为阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂及非离子表面活性剂中的一种或多种；所述显色增强剂为乙二胺四乙酸二钠和/或硫代硫酸钠。

3.根据权利要求2所述的检测液，其特征在于，

所述阳离子表面活性剂为瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵、聚季铵盐-10和聚季铵盐-7中的一种或多种；

所述阴离子表面活性剂为月桂醇硫酸酯铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或多种；

所述非离子表面活性剂为椰油酰单乙醇胺、椰油酰二乙醇胺、辛基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种。

4.一种检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的方法，其特征在于，包括，

1)去除所述镀锡钢板表面钝化膜上的油污并自然干燥；

2)然后用滴管将权利要求1-3任一项所述的检测液滴在表面有钝化膜的镀锡钢板样片上，记录检测液的颜色变化及变化时间。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括在检测液的颜色不再变化后，用蒸馏水冲洗掉检测液，观察被检测液侵蚀部位的腐蚀点，确定腐蚀点占所述样片的比例。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，

所述钝化膜为铬酸盐钝化膜和/或无铬钝化膜，厚度为0.001～0.005um，其通过阴极电解钝化或者化学浸泡钝化的方法生成在镀锡钢板表面。

7.一种检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的试剂盒，其特征在于，该试剂盒由权利要求1-3任一项所述的检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的检测液和比色卡组成，比色卡的颜色分为黄色、绿色和蓝色3个档次。

8.一种检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的方法，其特征在于，利用权利要求7所述的检测镀锡钢板表面钝化膜耐蚀性的试剂盒进行检测，包括

将所述检测液滴在去除油污后的表面有钝化膜的镀锡钢板样片上，观察检测液的颜色变化及变化时间；

将变化的颜色与所述比色卡比对，确定颜色；

记录检测液的颜色变化、以及颜色出现的时间。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括在检测液的颜色不再变化后，用蒸馏水冲洗掉检测液，观察被检测液侵蚀部位的腐蚀点，确定腐蚀点占所述样片的比例。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，

所述钝化膜为铬酸盐钝化膜和/或无铬钝化膜，厚度为0.001～0.005um，其通过阴极电解钝化或者化学浸泡钝化的方法生成在镀锡钢板表面。