CN105401151A - 一种铁基体镀层中性剥离剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开<b>一种铁基体镀层中性剥离剂，</b>本发明优选硝酸盐作为氧化剂剥离铁基体上的镍、铬、铜、锡等金属镀层，由于硝酸盐的性质一般较为稳定，且毒性较低，使本发明的剥离剂在使用时无废气、废水产生，同时对设备无腐蚀性，对环境有较高的亲和度。与此同时，本发明还配合柠檬酸盐、酒石酸钾钠和适量的多羟基醛，可以有效地提高剥离铁基体上镍镀层的速率，在短时间内完成镀层剥离，实现生产周期的缩短同时不损伤基体。本发明特别优选硝酸钙作为氧化剂、柠檬酸铁铵作为第一络合剂。二者结合甘露醇、双乙酸钠可以有效提高铁基体上镍镀层的剥离率。本发明相对于现有技术，具有没有腐蚀、没有毒气、没有污染、效率高、环保、维护操作简单方便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种镀层剥离剂，具体涉及一种铁基体镀层中性剥离剂。
背景技术
自1978年国家实施经济改革开放以来，我国经济发生了翻天覆地的变化，也取得骄人的成绩。但经济的发展却伴随着严重的环境污染，电镀行业也成了重点治理的对象。
在电镀技术领域，一般采用挂具固定产品并浸入镀液中完成电镀处理。挂具主体一般为铁、不锈钢等金属，电镀时电流在挂具钩尖与电镀产品放电而沉积镍、铬、铜、锡、锌等镀层，电镀层影响挂具钩与电镀产品的导电，影响电镀效果。此外，挂具上的镀层过厚，挂具的弹性下降，会导致待镀器件挂不上等问题。此外，一些铁基的产品也有因镀层质量不合格需要退镀处理。因此退镀是电子电镀工艺中一项非常重要的工作，必不可少。传统的剥离方法用两种，一种是用手工钳剥离，另一种是用作为强氧化剂的强酸或强碱配合作为络合剂的氰化物腐蚀退除。后一种利用硝酸等强腐蚀剂剥离镀层，容易产生大量废气污染空气、引发酸雨的产生，易腐蚀挂钩，损坏挂具使用寿命短。而大量使用的脱挂水等试剂也容易造成严重的环境污染、较高的电解能耗。而氰化物更是剧毒物质，难以对其进行无害化处理。尤其是对于铁基体挂具表面的镍、铬、铜、锌、锡镀层，采用现有技术往往难以彻底剥离，剥离后铁基体表面粗糙。
发明内容
有鉴于此，本发明公开一种无污染、剥离效果优秀的铁基体镀层中性剥离剂。
本发明的目的通过以下技术方案实现：一种铁基体镀层中性剥离剂，每升的原料包括：
氧化剂90-160g；
缓冲剂10-15g；
第一络合剂8-20g；
第二络合剂3-5g；
第一缓蚀剂6-15g；
第二缓蚀剂2-5g；
以及余量的去离子水；
其中，所述氧化剂为硝酸盐，所述第一络合剂为柠檬酸盐，第二络合剂为酒石酸钾钠，第一缓蚀剂是多羟基醛，第二缓蚀剂是多环杂环胺类化合物。
退镀液的主盐。由于NO3是铜、镍、铬等金属的氧化剂，即NO3离子在阳极放电使镀层金属溶解剥离，从而达到退除镀层的目的。另外，可防止铁基体的溶解，提高溶液导电性。含量过低时，槽电压高，升温快;含量过高不起作用，允许含量范围较宽。硝酸铵允许含量范围较宽，可在90-160g/L间变化。缓冲剂的作用是稳定溶液pH，可采用现有技术实现。缓蚀剂的作用是阻碍氢离子接近铁基体。络合剂具有以下几方面的作用：第一，净化溶液，不产生镀层金属离子积累，稳定退镀速度；第二，活化镀层金属，提高退镀速度；第三，起到降低溶液pH的作用，无需再使用其他酸性物质调整pH，简化操作。本发明选用硝酸盐作为氧化剂剥离铁基体上的镍镀层，由于硝酸盐的性质一般较为稳定，且毒性较低，使用时无废气、废水产生，同时对设备无腐蚀性。此外，发明人发现，采用硝酸盐作为氧化剂，配合柠檬酸盐、酒石酸钾钠和适量的多羟基醛（如葡萄糖、核糖等醛糖），可以有效地提高剥离铁基体上镍镀层的速率，在短时间内完成镀层剥离，实现生产周期的缩短。尤其是其中的柠檬酸盐和多羟基醛，一旦被替换将导致镍镀层剥离后铁基体表面严重粗糙。
进一步的，所述第一缓蚀剂为葡萄糖，第二缓蚀剂为六亚甲基四胺。
所述葡萄糖和六亚甲基四胺均可选用市售产品实现。葡萄糖优选右旋葡萄糖。左旋葡萄糖对上述镍镀层的剥离效率作用较不明显。
进一步的，所述氧化剂为硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硝酸钙中的一种或几种。
优选的，所述第一络合剂为柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸铵、硝酸钙、柠檬酸铁或柠檬酸铁铵中的一种或几种。
优选的，所述氧化剂为硝酸钙，所述第一络合剂为柠檬酸铁铵；所述铁基体镀层中性剥离剂还包括0.2-0.8wt%的甘露醇、0.01-0.02wt%的双乙酸钠。
经过长期实验，本发明特别优选硝酸钙作为氧化剂、柠檬酸铁铵作为第一络合剂。二者结合甘露醇、双乙酸钠可以有效提高铁基体上镍镀层的剥离率，经测试经处理后的铁基体上的镍元素含量为零。
优选的，所述剥离剂其制备方法为：
S1.将去离子水加热至85℃，依次加入所述的氧化剂、缓冲剂、第二络合剂，保持温度30min；
S2.将溶液温度降至10℃，加入所述第一络合剂、第一缓蚀剂、第二缓蚀剂，同时加入质量为第一络合剂10%的纳米二氧化钛，在315-280nm波长的紫外线下照射30min后，加热至70℃并保持3小时，除去纳米二氧化钛，获得所述铁基体镀层中性剥离剂。经上述处理后的剥离剂，其被用于剥离铁基体上的镍镀层时，所获得的铁基体表面光滑、无毛刺，摩擦系数较低。
本发明优选硝酸盐作为氧化剂剥离铁基体上的镍、铬、铜、锡等金属镀层，由于硝酸盐的性质一般较为稳定，且毒性较低，使本发明的剥离剂在使用时无废气、废水产生，同时对设备无腐蚀性，对环境有较高的亲和度。与此同时，本发明还配合柠檬酸盐、酒石酸钾钠和适量的多羟基醛（如葡萄糖、核糖等醛糖），可以有效地提高剥离铁基体上镍镀层的速率，在短时间内完成镀层剥离，实现生产周期的缩短。本发明特别优选硝酸钙作为氧化剂、柠檬酸铁铵作为第一络合剂。二者结合甘露醇、双乙酸钠可以有效提高铁基体上镍镀层的剥离率。本发明相对于现有技术，具有没有腐蚀、没有毒气、没有污染、效率高、环保、维护操作简单方便等优点。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详细描述：
实施例1
本实施例提供一种铁基体镀层中性剥离剂，每升的原料包括：
氧化剂120g；
缓冲剂13g；
第一络合剂15g；
第二络合剂4g；
第一缓蚀剂12g；
第二缓蚀剂3g；
以及余量的去离子水；
其中，所述氧化剂为硝酸盐，所述第一络合剂为柠檬酸盐，第二络合剂为酒石酸钾钠，第一缓蚀剂是葡萄糖，第二缓蚀剂是六亚甲基四胺。
所述氧化剂为硝酸钙，所述第一络合剂为柠檬酸铁铵；所述铁基体镀层中性剥离剂还包括0.5wt%的甘露醇、0.01wt%的双乙酸钠。
进一步的，其制备方法为：
S1.将去离子水加热至85℃，依次加入所述的氧化剂、缓冲剂、第二络合剂，保持温度30min；
S2.将溶液温度降至10℃，加入所述第一络合剂、第一缓蚀剂、第二缓蚀剂，同时加入质量为第一络合剂10%的纳米二氧化钛，在315-280nm波长的紫外线下照射30min后，加热至70℃并保持3小时，除去纳米二氧化钛，获得所述铁基体镀层中性剥离剂。
实施例2
本实施例提供一种铁基体镀层中性剥离剂，每升的原料包括：
氧化剂160g；
缓冲剂10g；
第一络合剂20g；
第二络合剂3g；
第一缓蚀剂15g；
第二缓蚀剂2g；
以及余量的去离子水；
其中，所述氧化剂为硝酸盐，所述第一络合剂为柠檬酸盐，第二络合剂为酒石酸钾钠，第一缓蚀剂是葡萄糖，第二缓蚀剂是六亚甲基四胺。
所述氧化剂为硝酸钙，所述第一络合剂为柠檬酸铁铵；所述铁基体镀层中性剥离剂还包括0.8wt%的甘露醇、0.01wt%的双乙酸钠。
实施例3
本实施例提供一种铁基体镀层中性剥离剂，每升的原料包括：
氧化剂90g；
缓冲剂15g；
第一络合剂8g；
第二络合剂5g；
第一缓蚀剂6g；
第二缓蚀剂5g；
以及余量的去离子水；
其中，所述氧化剂为硝酸盐，所述第一络合剂为柠檬酸盐，第二络合剂为酒石酸钾钠，第一缓蚀剂是核糖，第二缓蚀剂是六亚甲基四胺。
所述氧化剂为硝酸钠，所述第一络合剂为柠檬酸钾；所述铁基体镀层中性剥离剂还包括0.2wt%的甘露醇、0.02wt%的双乙酸钠。
实施例4
本实施例提供一种铁基体镀层中性剥离剂，每升的原料包括：
氧化剂90g；
缓冲剂15g；
第一络合剂8g；
第二络合剂5g；
第一缓蚀剂6g；
第二缓蚀剂5g；
以及余量的去离子水；
其中，所述氧化剂为硝酸盐，所述第一络合剂为柠檬酸盐，第二络合剂为酒石酸钾钠，第一缓蚀剂是葡萄糖，第二缓蚀剂是六亚甲基四胺。
所述氧化剂为硝酸钙，所述第一络合剂为柠檬酸铁铵。
实施例5
本实施例提供一种铁基体镀层中性剥离剂，每升的原料包括：
氧化剂120g；
缓冲剂13g；
第一络合剂15g；
第二络合剂4g；
第一缓蚀剂12g；
第二缓蚀剂3g；
以及余量的去离子水；
其中，所述氧化剂为硝酸盐，所述第一络合剂为柠檬酸盐，第二络合剂为酒石酸钾钠，第一缓蚀剂是葡萄糖，第二缓蚀剂是六亚甲基四胺。
所述氧化剂为等重的硝酸钾和硝酸铵，所述第一络合剂为柠檬酸钠。
实施例6
本实施例提供一种铁基体镀层中性剥离剂，每升的原料包括：
氧化剂120g；
缓冲剂13g；
第一络合剂15g；
第二络合剂4g；
第一缓蚀剂12g；
第二缓蚀剂3g；
以及余量的去离子水；
其中，所述氧化剂为硝酸盐，所述第一络合剂为柠檬酸盐，第二络合剂为酒石酸钾钠，第一缓蚀剂是葡萄糖，第二缓蚀剂是六亚甲基四胺。
所述氧化剂为硝酸钙，所述第一络合剂为柠檬酸铁。
对比例1
一种铁基体镀层中性剥离剂，每升的原料包括：
氧化剂120g；
缓冲剂13g；
第一络合剂15g；
第二络合剂4g；
第一缓蚀剂12g；
第二缓蚀剂3g；
以及余量的去离子水；
其中，所述氧化剂为硝酸盐，所述第一络合剂为柠檬酸盐，第二络合剂为酒石酸钾钠，第一缓蚀剂是硫脲，第二缓蚀剂是多环杂环胺类化合物。
进一步的，第二缓蚀剂为六亚甲基四胺。
所述氧化剂为硝酸钙，所述第一络合剂为柠檬酸铁铵。
对比例2
一种铁基体镀层中性剥离剂，每升的原料包括：
氧化剂120g；
缓冲剂13g；
第一络合剂15g；
第二络合剂4g；
第一缓蚀剂12g；
第二缓蚀剂3g；
以及余量的去离子水；
其中，所述氧化剂为硝酸盐，所述第一络合剂为柠檬酸盐，第二络合剂为酒石酸钾钠，第一缓蚀剂是葡萄糖，第二缓蚀剂是多环杂环胺类化合物。
进一步的，第二缓蚀剂为六亚甲基四胺。
所述氧化剂为硝酸钙，所述第一络合剂为EDTA二钠。
镀层剥离药水配置：将上述的剥离剂加入去离子水，配成镀层剥离药水。
1000kg的铁板上镀上质量为0.5-1g的镍镀层。采用现有技术，以及上述镀层剥离药水对镍镀层进行电解处理。通过计算处理前后铁板质量的变化获得镀层剥离率。测试铁板间的摩擦系数。测试电解容器底部固体沉淀物质量。其结果如下表所示。
| 实验组 | 镀层剥离率（%） | 滑动摩擦系数 | 电解容器底部固体沉淀物质量（g） | 外观 |
| 实施例1 | 99.923 | 0.15 | 0.05 | 表面平整、光滑 |
| 实施例2 | 99.814 | 0.15 | 0.09 | 表面平整、光滑 |
| 实施例3 | 99.901 | 0.15 | 0.08 | 表面平整、光滑 |
| 实施例4 | 95.322 | 0.20 | 0.12 | 表面暗淡、无光泽 |
| 实施例5 | 99.941 | 0.23 | 0.13 | 表面粗糙，有明显的凹坑 |
| 实施例6 | 95.31 | 0.18 | 0.06 | 表面暗淡、无光泽 |
| 对比例1 | 98.31 | 0.35 | 0.09 | 表面粗糙，有明显的凹坑和凸粒 |
| 对比例2 | 99.02 | 0.35 | 0.09 | 表面粗糙，有明显的凹坑和凸粒 |
1000kg的不锈钢板上镀上质量为0.5-1g的铬镀层。采用现有技术，以及上述镀层剥离药水对铬镀层进行电解处理。通过计算处理前后钢板质量的变化获得镀层剥离率。测试钢板间的摩擦系数。测试电解容器底部固体沉淀物质量。其结果如下表所示。
| 实验组 | 镀层剥离率（%） | 滑动摩擦系数 | 电解容器底部固体沉淀物质量（g） | 外观 |
| 实施例1 | 98.20 | 0.15 | 0.03 | 表面平整、光滑 |
| 实施例2 | 99.01 | 0.15 | 0.08 | 表面平整、光滑 |
| 实施例3 | 98.37 | 0.15 | 0.09 | 表面平整、光滑 |
| 实施例4 | 95.65 | 0.20 | 0.14 | 表面暗淡、无光泽 |
| 实施例5 | 99.12 | 0.23 | 0.15 | 表面粗糙，有明显的凹坑 |
| 实施例6 | 94.96 | 0.18 | 0.08 | 表面暗淡、无光泽 |
| 实施例7 | 95.06 | 0.18 | 0.09 | 表面暗淡、无光泽 |
| 对比例1 | 98.14 | 0.35 | 0.07 | 表面粗糙，有明显的凹坑和凸粒 |
| 对比例2 | 97.21 | 0.35 | 0.09 | 表面粗糙，有明显的凹坑和凸粒 |
以上为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种铁基体镀层中性剥离剂，每升的原料包括：
氧化剂90-160g；
缓冲剂10-15g；
第一络合剂8-20g；
第二络合剂3-5g；
第一缓蚀剂6-15g；
第二缓蚀剂2-5g；
以及余量的去离子水；
其中，所述氧化剂为硝酸盐，所述第一络合剂为柠檬酸盐，第二络合剂为酒石酸钾钠，第一缓蚀剂是多羟基醛，第二缓蚀剂是多环杂环胺类化合物。
2.根据权利要求1所述的铁基体镀层中性剥离剂，其特征在于：所述第一缓蚀剂为葡萄糖，第二缓蚀剂为六亚甲基四胺。
3.根据权利要求1或2所述的铁基体镀层中性剥离剂，其特征在于：所述氧化剂为硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硝酸钙中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的铁基体镀层中性剥离剂，其特征在于：所述第一络合剂为柠檬酸钠、柠檬酸钾、柠檬酸铵、柠檬酸铁或柠檬酸铁铵中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的铁基体镀层中性剥离剂，其特征在于：所述氧化剂为硝酸钙，所述第一络合剂为柠檬酸铁铵；所述铁基体镀层中性剥离剂还包括0.2-0.8wt%的甘露醇、0.01-0.02wt%的双乙酸钠。
6.根据权利要求5所述的铁基体镀层中性剥离剂，其特征在于：其制备方法为：
S1.将去离子水加热至85℃，依次加入所述的氧化剂、缓冲剂、第二络合剂，保持温度30min；
S2.将溶液温度降至10℃，加入所述第一络合剂、第一缓蚀剂、第二缓蚀剂，同时加入质量为第一络合剂10%的纳米二氧化钛，在315-280nm波长的紫外线下照射30min后，加热至70℃并保持3小时，除去纳米二氧化钛，获得所述铁基体镀层中性剥离剂。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 516000 Guangdong Province, Huizhou city Huicheng District Ru Hu Zhen Xia Cun Cun Wei Rong village two groups to calico Applicant after: Huizhou Bomei environmental protection new material Co Ltd Address before: 516000 Guangdong Province, Huizhou city Huicheng District Ru Hu Zhen Xia Cun Cun Wei Rong village two groups to calico Applicant before: HUIZHOU CITY HIROMI CHEMICAL CO., LTD. |
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| COR | Change of bibliographic data | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220124 Address after: 516000 room 06, 30 / F, building a, Huasheng Haoting, No. 16, Yanda Avenue, Huicheng District, Huizhou City, Guangdong Province Patentee after: Huizhou Bomei New Material Technology Co.,Ltd. Address before: 516000 yangbudi, group 2, rongtou village, Xiacun village, Ruhu Town, Huicheng District, Huizhou City, Guangdong Province Patentee before: HUIZHOU BOMEI ENVIRONMENTAL PROTECTION NEW MATERIAL Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |