一种含钝化剂的复配酸洗液及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于铜及铜合金清洗技术领域，涉及一种对铜及各种含铜合金进行清洗的酸洗液钝化剂。
【背景技术】
[0002]传统的铜及其合金酸洗钝化采用高硝酸酸洗、中铬钝化工艺，酸洗钝化过程中温升很快，对零件的腐蚀量也较大，尤其易使那些局部精加工、其余部分有严重氧化皮或积碳层的零件的加工面出现过腐蚀现象，造成批量废品，同时酸洗过程中产生大量NOx，严重地污染环境及损害工人的身体健康，此外，钝化液中因铬酐含量偏高，造成生产成本也高，而且影响钝化后零件的表面光泽，排出的废水污染环境。
[0003]现在的酸洗液倾向于在酸中加入不同的物质以起到稳定酸液、促进清洗、缓释铜和含铜合金、增加光泽度的作用。
[0004]关于此类铜及铜合金的酸洗液添加剂的报道较少。
[0005]文献《铜及铜合金酸洗钝化新工艺的应用》介绍了预酸洗、酸洗、钝化工艺对铜及铜合金的清洗。文中介绍虽然效果较好，但酸洗液中含hno3，使用过程会发出大量的黄烟，污染环境，同时钝化剂中含Cr，无论对操作人员还是对环境都带来危害。
[0006]文献《新型铜及铜合金光亮酸洗工艺》中经过化学除油、盐酸漂洗、化学出光几个流程对铜及铜合金进行清洗，虽然避免了上述文献所述弊病，但是工艺流程复杂，且用到盐酸，酸雾较大，对操作人员及环境不利；另外化学出光配方涉及多种酸类，也较复杂。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提出一种用于清洗铜及铜合金的酸洗液及其制备方法。
[0008]本发明技术方案是:含钝化剂的复配酸洗液，由硫酸为主要成分、复配钝化剂、水组成，其含量分别为:H2S04(p:1.84 X 103 g/L)12~500mL/L、复配钝化剂为 0.7~19.0 g /L、水为余量。
[0009]所述的复配钝化剂由乌洛托品、氨基磺酸、氨基磺酸钠、甘油、烷烃类表面活性剂组成。
[0010]所述的复配钝化剂包括乌洛托品0.3~10.0 g /L、氨基磺酸0.15~3.0 g /L、氨基磺酸钠0.Γ2.0 g /L、甘油0.Γ2.0 g /L和烷烃类表面活性剂0.05~2.0 g /L 一种或几种混合物组成。一种典型的组成是包括乌洛托品1.0 g /L、氨基磺酸0.2 g /L、氨基磺酸钠
0.2g /L、甘油0.2 g /L、烷烃类表面活性剂0.05 g /L 一种或几种混合组成。
[0011]本发明含复配钝化剂酸洗液的制备方法:取5~30L水置于桶中，取98%浓硫酸12~500 mL/L沿桶壁缓缓加入，并不断搅拌；将含量为0.7~19.0 g /L钝化剂在水中溶解后加入到桶中，搅拌均匀，用水稀释至所需浓度。
[0012]一般地，本发明制备方法的优选技术方案是:在桶中加入2.0L水，将98%浓硫酸
1.5L沿桶壁缓缓加入，并不断搅拌；将47.0g钝化剂经水溶解后加入桶中，搅拌均匀，缓慢加水到4.0L。
[0013]将受腐蚀的铜或铜合金置于上述配制的酸洗液中浸泡，视铜或铜合金表面情况及浸泡1?15分钟，至表面光亮后捞出，清水冲净即可。
[0014]本发明适用于各种铜或铜合金的酸洗钝化，能在较短的时间(1~15分钟)内使原先发黑发暗的铜及铜合金洗得表面光亮，呈金属本色，且内外表面一样光亮美观，而铜或铜合金本身不受任何损伤，并在铜或铜合金表面形成一层致密的钝化膜，在空气中长期存放仍能保持光亮美观、不发红、不变暗。本发明的另一特点是不存在酸雾，有利于环保及操作人员身体健康，酸洗量大，酸处理成本低，且可有效缩短酸洗频率，降低酸耗。
[0015]经本发明处理后的铜或铜合金表面光亮美观，色泽均匀。且因铜或铜合金表面形成钝化薄层，故不易再次腐蚀生锈。本发明成本不高，且处理效果明显优于常用处理方法。
【具体实施方式】
[0016]以下通过具体实施例，对本发明方法加以详细描述。
[0017]实施例1:样品制备
下面实施例中所用含钝化剂的酸洗液，采用如下方法制备:取30.0L水置于桶中，取98%浓硫酸0.5L沿桶壁缓缓加入，并不断搅拌；将含量为28.0g钝化剂(包括乌洛托品12.(^、氨基磺酸6.(^、氨基磺酸钠4.(^、甘油4.0g、烷烃类表面活性剂2.0g—种或几种混合组成)在水中溶解后加入到桶中，搅拌均匀，用水稀释至40.0L。配制完成，待用。
[0018]实施例2:样品制备
下面实施例中所用含钝化剂的酸洗液，采用如下方法制备:取15.0L水置于桶中，取98%浓硫酸20.0L沿桶壁缓缓加入，并不断搅拌；将含量为760.0 g钝化剂(包括乌洛托品400.0g、氨基磺酸120.0g、氨基磺酸钠80.0 g /L、甘油80.0g、烷烃类表面活性剂80.0g 一种或几种混合组成)在水中溶解后加入到桶中，搅拌均匀，用水稀释至40.0L。配制完成，待用。
[0019]实施例3:样品制备
下面实施例中所用含钝化剂的酸洗液，采用如下方法制备:取20.0L水置于桶中，取98%浓硫酸12.0L沿桶壁缓缓加入，并不断搅拌；将含量为470.0 g钝化剂(包括乌洛托品210.0g、氨基磺酸100.0g、氨基磺酸钠60.0 g /L、甘油50.0g、烷烃类表面活性剂50.0g 一种或几种混合组成)在水中溶解后加入到桶中，搅拌均匀，用水稀释至40.0L。配制完成，待用。
[0020]实施例4:应用
取某公司H85型铜合金进行酸洗钝化并测定效果。
[0021]1、酸洗后外观的测定
将经长时间存放的表面发乌的H85型铜合金置于本品中浸泡，浸泡2min后，视铜合金表面光亮后捞出，用清水洗净残留酸，再在50° C 3.5%(wt)NaCl碱液中清洗一遍以中和残留的酸，再用清水洗净碱液，最后在约80° C热水中浸泡2?3min取出，目视铜合金表面光亮美观，色泽均匀，呈淡黄色。
[0022]2、钝化能力的测定
将酸洗过的铜合金置于3.5%NaCl水溶液中，在室温下浸泡20h后取出检查，铜合金表面光亮无明显发红发黑。
[0023]实施例5:应用
取某公司的T2铜材进行酸洗钝化并测定效果。
[0024]1、酸洗后外观的测定
将表面发乌的上述铜材置于本品中浸泡，浸泡2min后，视铜材材表面光亮后捞出，用清水洗净残留酸，再在50° C 3.5%(wt)NaCl碱液中清洗一遍以中和残留的酸，再用清水洗净碱液，最后在约80° C热水中浸泡2?3min取出，目视铜材表面光亮美观，色泽均匀，呈紫红色。
[0025]2、钝化能力的测定
将酸洗过的铜材置于3.5%NaCl水溶液中，在室温下浸泡20h后取出检查，铜材表面光亮无明显变色。
[0026]实施例6:应用
取某公司未知型号铜合金进行酸洗钝化并测定效果。
[0027]1、酸洗后外观的测定
将经长时间存放的表面发乌的铜合金置于本品中浸泡，浸泡20min后，视铜合金表面光亮后捞出，用清水洗净残留酸，再在50° C 3.5%(wt)NaCl碱液中清洗一遍以中和残留的酸，再用清水洗净碱液，最后在约80° C热水中浸泡2?3min取出，目视铜合金表面光亮美观，色泽均匀，呈淡黄色。
[0028]2、钝化能力的测定
将酸洗过的铜合金置于3.5%NaCl水溶液中，在室温下浸泡20h后取出检查，铜合金表面光亮无明显变色。
【主权项】
1.一种含钝化剂的复配酸洗液，其特征是由硫酸、复配钝化剂、水组成，其质量含量分别为: H2SO4(P:1.84X 13 g/L)12~500mL/L、复配钝化剂为 0.7~19.0 g /L、、水为余量。2.根据权利要求1所述的酸洗液，其特征是所述钝化剂由乌洛托品0.3~10.0 g /L、氨基磺酸0.15~3.0 g /L、氨基磺酸钠0.Γ2.0 g /L、甘油0.Γ2.0 g /L和烷烃类表面活性剂0.05~2.0 g /L 一种或几种混合物组成。3.含钝化剂的复配酸洗液制备方法，其特征是:取5~30L水置于桶中，取98%浓硫酸12~500 mL/L沿桶壁缓缓加入，并不断搅拌；将含量为0.7~19.0 g /L钝化剂在水中溶解后加入到桶中，搅拌均匀，用水稀释至所需浓度。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是在桶中加入2.0L水，将98%浓硫酸1.0L沿桶壁缓缓加入，并不断搅拌；将47.0g钝化剂经水溶解后加入桶中，搅拌均匀，缓慢加水到4.0L，配制完成。
【专利摘要】本发明属于纯铜或铜合金清洗领域，涉及一种通过在硫酸溶液中添加其它物质复配而得的带有钝化效果的酸洗液。对受污染的纯铜或铜合金进行清洗，使纯铜或铜合金恢复本身所具有的金属光泽，且本身不受损伤。并在纯铜或铜合金表面形成一层致密的钝化膜，使其长期存放仍能保持光亮亮美观、不发乌变暗。本发明的另一特点是酸雾很小，有利于环保及操作人员身体健康，酸洗量大，酸处理成本低。
【IPC分类】C23C22/52, C23G1/10, C23G1/06
【公开号】CN105350005
【申请号】CN201410411056
【发明人】李艳荣, 朱立忠, 李忠建, 陆建国, 朱伟
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 南化集团研究院
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2014年8月20日