CN105401210A - 一种环保型不锈钢基体镀层剥离剂 - Google Patents

一种环保型不锈钢基体镀层剥离剂 Download PDF

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Abstract

本发明公开<b>一种环保型不锈钢基体镀层剥离剂，</b>本发明优选硝酸盐作为氧化剂剥离不锈钢基体上的镍、铬、铜、锡等镀层，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不锈钢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。结合甘露醇、双乙酸钠可以有效提高不锈钢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

一种环保型不锈钢基体镀层剥离剂
技术领域
本发明涉及一种镀层剥离剂，具体涉及一种不锈钢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。挂具主体一般为不锈钢、铁等金属，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。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。尤其是对于不锈钢基体，由于不锈钢一般含有多种金属，难以选用适合的氧化剂、缓蚀剂来保护基体本身同时有效剥离镀层金属。特别是镍镀层，由于不锈钢本身含有少量的镍，采用现有技术往往难以将镍镀层彻底剥离，剥离剂还容易损伤、腐蚀不锈钢基体，剥离后基体表面粗糙，影响使用效果。
发明内容
有鉴于此，本发明公开一种无污染、剥离效果优秀的环保型不锈钢基体镀层剥离剂。
本发明的目的通过以下技术方案实现：一种环保型不锈钢基体镀层剥离剂，其原料按重量计包括：
氧化剂90-160份；
缓冲剂20-36份；
导电盐32-35份；
络合剂8-20份；
活化剂3-5份；
缓蚀剂6-15份；
其中，所述氧化剂为硝酸盐，所述缓冲剂为醋酸盐，所述导电盐为硫酸盐，所述络合剂为柠檬酸盐，所述活化剂为酒石酸钾钠，所述缓蚀剂为多羟基醛。
本发明选用硝酸盐作为剥离镀层的氧化剂，由于NO3是铜、镍、铬、锡等金属的氧化剂，即NO3离子在阳极放电使镀层金属溶解剥离，从而达到退除上述金属镀层的目的。另外，可防止不锈钢基体的溶解，提高溶液导电性。硝酸盐允许含量范围较宽，可在90-160g/L间变化。缓冲剂的作用是稳定溶液pH，本发明选用任一种现有技术的醋酸盐实现。缓蚀剂的作用是阻碍氢离子接近不锈钢基体。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，配合缓冲剂起到降低溶液pH的作用，进一步提高反应体系pH值的稳定性。本发明选用硝酸盐作为氧化剂剥离不锈钢基体上的镍镀层，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不锈钢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，还可以抑制氧化剂对不锈钢基体的腐蚀，二者一旦被替换将导致镍镀层剥离后不锈钢基体表面严重粗糙。在使用时，采用去离子水将剥离剂溶解即可使用。用量大约为159-250g/L。由于本发明的缓蚀剂为粉剂，便于运输、使用方便，特别适用于大规模推广应用。相对于传统的水剂，本发明还具有效率高、环保、操作简单方便等优点。
进一步的，所述氧化剂为硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠、硝酸钙中的一种或几种。
进一步的，所述镀层为镍镀层；所述缓蚀剂为左旋葡萄糖；所述硝酸盐为硝酸铵；所述缓冲剂为醋酸钠、醋酸钾、醋酸钙、醋酸镁中的一种或几种。
当不锈钢基体上的镀层为镍镀层时，硝酸铵对其有较优的剥离效果。但硝酸铵对不锈钢的基体腐蚀强度较高，此时配合旋光性为左旋的葡萄糖作为缓蚀剂，则可有效抑制硝酸铵对不锈钢基体的氧化腐蚀，确保不锈钢基体的完整性。
更进一步的，所述络合剂为柠檬酸钠、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；所述导电盐为硫酸钾、硫酸铵、硫酸钠、硫酸铁、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铝钾中的一种或几种。
进一步的，所述氧化剂为硝酸铵，所述络合剂为柠檬酸铁铵；所述导电盐为硫酸亚铁；所述环保型不锈钢基体镀层剥离剂还包括0.2-0.8wt%的甘露醇、0.01-0.02wt%的双乙酸钠。
双乙酸钠，分子式为C4H7NaO4，又称二乙酸钠、双醋酸钠。经过长期实验，本发明特别优选硝酸铵作为氧化剂、柠檬酸铁铵作为络合剂。二者结合甘露醇、双乙酸钠可以有效提高不锈钢基体上镍镀层的剥离率。
本发明优选硝酸盐作为氧化剂剥离不锈钢基体上的镍、铬、铜、锡等镀层，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不锈钢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。结合甘露醇、双乙酸钠可以有效提高不锈钢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
本实施例提供一种环保型不锈钢基体镀层剥离剂，其原料按重量计包括：
氧化剂110份；
缓冲剂25份；
导电盐33份；
络合剂10份；
活化剂4份；
缓蚀剂12份；
其中，所述氧化剂为硝酸盐，所述缓冲剂为醋酸盐，所述导电盐为硫酸盐，所述络合剂为柠檬酸盐，所述活化剂为酒石酸钾钠，所述缓蚀剂为多羟基醛。
本实施例中，所述镀层为镍镀层；所述缓蚀剂为左旋葡萄糖；所述不锈钢为奥氏体不锈钢；所述硝酸盐为硝酸铵。
所述络合剂为柠檬酸铁铵；所述导电盐为硫酸亚铁；所述环保型不锈钢基体镀层剥离剂还包括0.7wt%的甘露醇、0.02wt%的双乙酸钠，缓冲剂优选醋酸钙。
实施例2
本实施例提供一种环保型不锈钢基体镀层剥离剂，其原料按重量计包括：
氧化剂160份；
缓冲剂20份；
导电盐35份；
络合剂8份；
活化剂5份；
缓蚀剂6份；
其中，所述氧化剂为硝酸盐，所述缓冲剂为醋酸盐，所述导电盐为硫酸盐，所述络合剂为柠檬酸盐，所述活化剂为酒石酸钾钠，所述缓蚀剂为多羟基醛。
本实施例中，所述镀层为镍镀层；所述缓蚀剂为左旋葡萄糖；所述不锈钢为奥氏体不锈钢；所述硝酸盐为硝酸铵。
所述络合剂为柠檬酸铁铵；所述导电盐为硫酸亚铁；所述环保型不锈钢基体镀层剥离剂还包括0.8wt%的甘露醇、0.01wt%的双乙酸钠，缓冲剂优选醋酸钙。
实施例3
本实施例提供一种环保型不锈钢基体镀层剥离剂，其原料按重量计包括：
氧化剂90份；
缓冲剂36份；
导电盐32份；
络合剂20份；
活化剂3份；
缓蚀剂15份；
其中，所述氧化剂为硝酸盐，所述缓冲剂为醋酸盐，所述导电盐为硫酸盐，所述络合剂为柠檬酸盐，所述活化剂为酒石酸钾钠，所述缓蚀剂为多羟基醛。
本实施例中，所述镀层为镍镀层；所述缓蚀剂为左旋葡萄糖；所述不锈钢为奥氏体不锈钢；所述硝酸盐为硝酸铵。
所述络合剂为柠檬酸铁铵；所述导电盐为硫酸亚铁；所述环保型不锈钢基体镀层剥离剂还包括0.2wt%的甘露醇、0.02wt%的双乙酸钠，缓冲剂优选醋酸钙。
实施例4
本实施例提供一种环保型不锈钢基体镀层剥离剂，其原料按重量计包括：
氧化剂150份；
缓冲剂30份；
导电盐34份；
络合剂9份；
活化剂4份；
缓蚀剂7份；
其中，所述氧化剂为硝酸盐，所述缓冲剂为醋酸盐，所述导电盐为硫酸盐，所述络合剂为柠檬酸盐，所述活化剂为酒石酸钾钠，所述缓蚀剂为多羟基醛。
本实施例中，所述镀层为镍镀层；所述缓蚀剂为左旋葡萄糖；所述不锈钢为奥氏体不锈钢；所述硝酸盐为硝酸铵。
所述络合剂为柠檬酸铁铵；所述导电盐为硫酸亚铁，缓冲剂优选醋酸钙。
实施例5
本实施例提供一种环保型不锈钢基体镀层剥离剂，其原料按重量计包括：
氧化剂95份；
缓冲剂27份；
导电盐34份；
络合剂20份；
活化剂3份；
缓蚀剂15份；
其中，所述氧化剂为硝酸盐，所述缓冲剂为醋酸盐，所述导电盐为硫酸盐，所述络合剂为柠檬酸盐，所述活化剂为酒石酸钾钠，所述缓蚀剂为多羟基醛。
本实施例中，所述镀层为镍镀层；所述缓蚀剂为右旋葡萄糖；所述不锈钢为奥氏体不锈钢；所述硝酸盐为硝酸铵。
所述络合剂为柠檬酸铁铵；所述导电盐为硫酸亚铁；所述环保型不锈钢基体镀层剥离剂还包括0.2wt%的甘露醇、0.02wt%的双乙酸钠，缓冲剂优选醋酸钙。
实施例6
本实施例提供一种环保型不锈钢基体镀层剥离剂，其原料按重量计包括：
氧化剂100份；
缓冲剂36份；
导电盐32份；
络合剂15份；
活化剂5份；
缓蚀剂6份；
其中，所述氧化剂为硝酸盐，所述缓冲剂为醋酸盐，所述导电盐为硫酸盐，所述络合剂为柠檬酸盐，所述活化剂为酒石酸钾钠，所述缓蚀剂为多羟基醛。
本实施例中，所述镀层为镍镀层；所述缓蚀剂为核糖；所述不锈钢为奥氏体不锈钢；所述硝酸盐为硝酸钾。
所述络合剂为柠檬酸钠；所述导电盐为硫酸铁；所述环保型不锈钢基体镀层剥离剂还包括0.01wt%的双乙酸钠，缓冲剂优选醋酸钙。
实施例7
本实施例提供一种环保型不锈钢基体镀层剥离剂，其原料按重量计包括：
氧化剂110份；
缓冲剂25份；
导电盐33份；
络合剂10份；
活化剂4份；
缓蚀剂12份；
其中，所述氧化剂为硝酸盐，所述缓冲剂为醋酸盐，所述导电盐为硫酸盐，所述络合剂为柠檬酸盐，所述活化剂为酒石酸钾钠，所述缓蚀剂为多羟基醛。
本实施例中，所述镀层为镍镀层；所述缓蚀剂为左旋葡萄糖；所述不锈钢为奥氏体不锈钢；所述硝酸盐为硝酸钙。
所述络合剂为柠檬酸铵；所述导电盐为硫酸铜；所述环保型不锈钢基体镀层剥离剂还包括0.2-0.8wt%的甘露醇，缓冲剂优选醋酸镁。
对比例1
本对比例提供一种不锈钢基体镀层剥离剂，其原料按重量计包括：
氧化剂110份；
缓冲剂25份；
导电盐33份；
络合剂10份；
活化剂4份；
缓蚀剂12份；
其中，所述氧化剂为硝酸铵，所述缓冲剂为醋酸镁，所述导电盐为硫酸铜，所述络合剂为EDTA二钠，所述活化剂为酒石酸钾钠，所述缓蚀剂为左旋葡萄糖。
对比例2
本对比例提供一种环保型不锈钢基体镀层剥离剂，其原料按重量计包括：
氧化剂110份；
缓冲剂25份；
导电盐33份；
络合剂10份；
活化剂4份；
缓蚀剂12份；
其中，所述氧化剂为硝酸铵，所述缓冲剂为醋酸镁，所述导电盐为硫酸铜，所述络合剂为柠檬酸钠，所述活化剂为酒石酸钾钠，所述缓蚀剂为硫脲。
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的不锈钢板上镀上质量为0.5-1g的镍镀层。采用现有技术（比如电压6-10V、电流密度10-25A/dm，阴极为不锈钢板），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 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
实施例7 95.51 0.18 0.09 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 99.959 0.15 0.03 表面平整、光滑
实施例2 99.806 0.15 0.08 表面平整、光滑
实施例3 99.971 0.15 0.09 表面平整、光滑
实施例4 95.021 0.20 0.14 表面暗淡、无光泽
实施例5 99.088 0.23 0.15 表面粗糙，有明显的凹坑
实施例6 95.13 0.18 0.08 表面暗淡、无光泽
实施例7 95.02 0.18 0.09 表面暗淡、无光泽
对比例1 98.24 0.35 0.07 表面粗糙，有明显的凹坑和凸粒
对比例2 99.88 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 (5)

1.一种环保型不锈钢基体镀层剥离剂，其原料按重量计包括：
氧化剂90-160份；
缓冲剂20-36份；
导电盐32-35份；
络合剂8-20份；
活化剂3-5份；
缓蚀剂6-15份；
其中，所述氧化剂为硝酸盐，所述缓冲剂为醋酸盐，所述导电盐为硫酸盐，所述络合剂为柠檬酸盐，所述活化剂为酒石酸钾钠，所述缓蚀剂为多羟基醛。
2.根据权利要求1所述的环保型不锈钢基体镀层剥离剂，其特征在于：所述氧化剂为硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠、硝酸钙中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的环保型不锈钢基体镀层剥离剂，其特征在于：所述镀层为镍镀层；所述缓蚀剂为左旋葡萄糖；所述不锈钢为奥氏体不锈钢；所述硝酸盐为硝酸铵；所述缓冲剂为醋酸钠、醋酸钾、醋酸钙、醋酸镁中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的环保型不锈钢基体镀层剥离剂，其特征在于：所述络合剂为柠檬酸钠、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；所述导电盐为硫酸钾、硫酸铵、硫酸钠、硫酸铁、硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铝钾中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的环保型不锈钢基体镀层剥离剂，其特征在于：所述氧化剂为硝酸铵，所述络合剂为柠檬酸铁铵；所述导电盐为硫酸亚铁；所述环保型不锈钢基体镀层剥离剂还包括0.2-0.8wt%的甘露醇、0.01-0.02wt%的双乙酸钠。
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