CN104099650B - 一种脱水剂 - Google Patents

Abstract

本发明属于化工产品技术领域，特别涉及一种用于电镀工件表面脱水的脱水剂，按重量百分比计，包括以下组分：植物提取脂肪酸20％～30％；稳定剂25％～35％；增稠剂3％～7％；防冻剂0.1％～0.5％；稀释剂1％～7％；余量为水。相对于现有技术，本发明创造性地选择可生物降解的植物提取脂肪酸作为表面活性剂，并添加防冻剂，使得本发明的脱水剂在温度很低时也不会发生结块凝固的问题，采用其进行后处理后的电镀工件的表面基本不会出现汗点、水珠和黄斑不良等现象，脱水效果较好。

Description

一种脱水剂

技术领域

本发明属于化工产品技术领域，特别涉及一种用于电镀工件表面脱水的脱水剂。

背景技术

工件经过电镀后外观和颜色已能满足要求，但是未经过后处理的电镀工件，在极短时间内外观开始产生变化，颜色也开始发生改变，所以需要立即做相应的后处理以起到保护电镀工件的外表面的作用，使电镀工件维持其外观要求。

目前，一些小型电镀厂主要采用自然通风晾干、晒干和压缩空气吹干的方法来对电镀工件进行后处理，但是这些方法存在生产效率低、耗能大(后两种方法)、难管控等诸多问题，无法形成连续、批量生产，而且产品品质不稳定。

还有一些电镀厂采用有机溶剂对电镀工件的表面进行后处理，以达到脱水的目的，但是有机溶剂易燃、易爆、易挥发，因此会恶化工作环境，对长期接触该溶剂的操作工人的健康不利，而且还有安全隐患，且成本较高。

因此，一些企业开始使用脱水剂对电镀工件进行后处理。目前常用的脱水剂是多种表面活性剂(如油酸三乙醇胺皂、司盘和吐温等)的混合物，使用时，将金属镀层在含有多种表面活性剂的溶液中浸泡，利用表面活性剂与金属表面的吸附，使金属表面产生疏水膜，达到脱水作用。但是，现有技术中的脱水剂的脱水效果并不显著，采用其进行后处理后的电镀工件的表面会出现一定比例的汗点、水珠和黄斑不良等现象。此外，由于各种表面活性剂的物理性质不同，当室温低于10℃时，脱水剂(如油酸三乙醇胺皂)容易形成固状胶体、结块凝固而无法取出使用，从而增加了使用困难，且在天气较为寒冷的冬天采用该脱水剂进行后处理后的电镀工件的表面的汗点、水珠和黄斑不良比例较高，无法满足业界需求。

有鉴于此，确有必要提供一种脱水效果良好且即使在冬天使用也不会结块凝固的、安全环保的脱水剂。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种脱水效果良好且即使在冬天使用也不会结块凝固的、安全环保的脱水剂。

为了实现上述目的，本发明所采用如下技术方案：

一种脱水剂，按重量百分比计，包括以下组分：

作为本发明脱水剂的一种改进，所述植物提取脂肪酸为油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸和芥酸中的至少一种，这几种脂肪酸均为可直接从植物(如花生、芝麻、大豆、玉米和葵花籽等)提取到的脂肪酸，含有不饱和碳碳双键，液态，即使温度较低也不易凝固结块。

作为本发明脱水剂的一种改进，所述稳定剂为三乙胺、乙二胺、二乙醇胺和二乙胺中的至少一种和特丁基对苯二酚、丁基羟基茴香醚和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的至少一种。前几种稳定剂相当于螯合剂的作用，使植物提取脂肪酸形成稳定的胶束，从而可以稳定植物提取脂肪酸。后几种稳定剂起到抗氧化的作用，由于植物提取脂肪酸中含有不饱和的碳碳双键，加入具有抗氧化作用的稳定剂可以防止因植物提取脂肪酸的不饱和的碳碳双键被氧化而导致的凝固结块现象的发生。其中，起螯合作用的稳定剂与具有抗氧化作用的稳定剂的质量比为(5～50)：1。

作为本发明脱水剂的一种改进，所述增稠剂为羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素、聚乙烯酰胺、聚乙二醇和海藻酸钠中的至少一种。增稠剂能够提高脱水剂的黏度、机械性能和储存稳定性。其中，纤维素类增稠剂的增稠机理是羧甲基纤维素的疏水主链与周围水分子通过氢键缔合，提高了纤维素类增稠剂本身的流体体积，减少了胶束自由活动的空间，从而提高了体系黏度。

作为本发明脱水剂的一种改进，所述增稠剂的质均分子量为500～3000，以保证脱水剂具有一定的黏度又不会使黏度太大。

作为本发明脱水剂的一种改进，所述防冻剂为甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、二甘醇、乙二醇丁醚和丙二醇丁醚中的至少一种。这些物质可以降低冰点，保证在低温天气时脱水剂不冻结。

作为本发明脱水剂的一种改进，所述稀释剂为醋酸/醋酸钠缓冲溶液、氨水/氯化铵缓冲溶液、磷酸氢二钠/磷酸二氢钠缓冲溶液、碳酸氢钠/碳酸缓冲溶液和碳酸氢钾/碳酸缓冲溶液中的至少一种，这些缓冲溶液均是pH缓冲液，可以稳定整个脱水剂体系的pH值。

作为本发明脱水剂的一种改进，所述脱水剂还包括重量百分比为1％～2％的pH调节剂，所述pH调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾，使整个脱水剂体系的pH值较高，以提高其存储稳定性。

作为本发明脱水剂的一种改进，所述脱水剂使用时的pH值为10～11。若脱水剂使用时的pH值小于10，其在金属表面形成的疏水膜的厚度不均匀，金属表面容易产生水珠，从而大大影响其脱水性能。

作为本发明脱水剂的一种改进，所述脱水剂的使用浓度为10mL/L～20mL/L，即将本发明用于对电镀工件的表面进行后处理时，1L脱水剂溶液(将本发明的脱水剂加入蒸馏水中搅拌均匀后形成的溶液)中含有10mL～20mL的本发明的脱水剂。脱水剂浓度太低，其在金属表面形成的疏水膜不连续，影响脱水效果；脱水剂浓度太高，则会造成对脱水剂的浪费。

相对于现有技术，本发明创造性地选择可生物降解的植物提取脂肪酸作为表面活性剂，植物提取脂肪酸的一端含有羧基(亲水基)，另一端则为长的脂肪族碳氢链(疏水基)，将其用于对电镀后的工件进行后处理时，羧基与金属表面亲水吸附，从而在金属的表面形成疏水膜，达到脱水的目的。该疏水膜不能被手擦掉，但可溶于极性溶剂，若需要去除该疏水膜，只需将工件浸入一般的极性溶剂中即可。植物提取脂肪酸简单易得，成本较低，能够被细菌等分解，符合环保的要求，而且，植物提取脂肪酸在温度较低时也不会发生结块凝固的问题，采用其进行后处理后的电镀工件的表面基本不会出现汗点、水珠和黄斑不良等现象，脱水效果较好。

此外，本发明通过添加防冻剂，进一步提高了本发明的防冻性能，使其即使在温度很低的冬天也不会发生结块凝固的问题。

本发明的整个配方简单易行，将其用于对电镀工件进行后处理时操作方便，用量少，能耗低，且可被细菌等微生物分解，在5℃～40℃下可存放24个月，可广泛应用于电镀、铝阳极氧化、钢铁磷化、树脂电着后的工件的后处理，对于工件表面残留的水珠、汗点和黄斑的预防效果显著。整个脱水剂无气味，对人体皮肤没有腐蚀性，不易燃，不易爆，使用起来安全可靠，对操作工人的身体健康威胁较小。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明及其有益效果作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例1

本实施例提供的脱水剂，按重量百分比计，包括以下组分：

制备时，按质量比称取各组分，然后将油酸、三乙胺、丁基羟基茴香醚、羟乙基纤维素、乙二醇和醋酸/醋酸钠缓冲溶液一并加入水中，搅拌均匀后即得到脱水剂。实验表明，在温度为5℃～40℃的条件下，本实施例提供的脱水剂可存放24个月。

使用时，取本实施例的脱水剂，加入去离子水中，搅拌均匀，并用氢氧化钠或盐酸调整pH值为11，形成半透明的脱水剂溶液，其中，1L脱水剂溶液中含有的本实施例的脱水剂为15mL/L。

对电镀工件进行后处理时，先使电镀工件经过纯水槽，用纯水对工件表面进行两次水洗(每次的时间为5s～10s)，然后使电镀工件经过盛有上述脱水剂的槽(时间为35s)，用上述脱水剂对工件的表面进行脱水处理，使金属表面形成一层致密的疏水膜，再用纯水洗两次(每次的时间为5s～10s)，然后用热纯水漂洗两次(每次的时间为5s～10s)，80℃下烘干(持续时间为20min～40min)，即完成了对电镀工件表面的后处理。电镀工件经过盛有上述脱水剂的槽的时间以大于30s为宜，因为电镀工件在脱水剂中的浸泡时间太短，则疏水膜的厚度不足，无法有效脱水。

其中，盛有上述脱水剂的槽连续工作24h后需更换一次，若脱水剂变黄或变浑浊时，或者脱水剂的pH值小于9.5时(使用过程中，需每小时测试一次pH值)，需立即更换。因为酸性物质的带入会破坏脱水剂的脱水效果：酸性物质破坏金属表面的疏水膜，产生脱水不良，如形成水珠、斑点和变色等。更换后的废水的处理与脱脂剂废水的处理流程相同，而且其COD和BOD比一般脱脂剂更容易被细菌分解。

此外，实验表明，当脱水剂的pH大于10时，硫酸铜、硫酸镍、铬酸及含锌物质等杂质都无法吸附在疏水膜上，经过水洗后，金属离子杂质被稀释，无法残留在工件表面，因此金属离子杂质对脱水剂的脱水性能没有影响。而且脱水剂的温度对脱水剂的脱水性能的影响很小，浸泡脱水剂后的电镀工件在空中停留的时间对疏水膜的厚度和脱水剂的脱水性能几乎没有影响。

整个后处理的工序可以实现连续化生产，因此能够提升产能、减少人工、提高生产效益，并保证产品品质的稳定性。

实施例2

与实施例1不同的是脱水剂的配方，本实施例提供的脱水剂，按重量百分比计，包括以下组分：

脱水剂溶液使用时的pH值为10.5，1L脱水剂溶液中含有的本实施例的脱水剂为10mL/L。

其余同实施例1，这里不再赘述。

实施例3

与实施例1不同的是脱水剂的配方，本实施例提供的脱水剂，按重量百分比计，包括以下组分：

脱水剂溶液使用时的pH值为10，1L脱水剂溶液中含有的本实施例的脱水剂为17mL/L。

其余同实施例1，这里不再赘述。

实施例4

与实施例1不同的是脱水剂的配方，本实施例提供的脱水剂，按重量百分比计，包括以下组分：

脱水剂溶液使用时的pH值为10.3，1L脱水剂溶液中含有的本实施例的脱水剂为12mL/L。

其余同实施例1，这里不再赘述。

实施例5

与实施例1不同的是脱水剂的配方，本实施例提供的脱水剂，按重量百分比计，包括以下组分：

脱水剂溶液使用时的pH值为10.7，1L脱水剂溶液中含有的本实施例的脱水剂为18mL/L。

对采用实施例1至5中所述的方法进行后处理后的电镀工件进行检验，结果发现：对电镀工件的表面进行300℃的高温烘烤后，金属的表面不会发生发黄、发黑和变色等现象，且245℃下的粘锡测试的覆盖率达到95％以上。金属表面还可以防止指纹印的产生，且本发明提供的脱水剂对金属表面还具有轻微的防锈作用(疏水膜的疏水作用)。若后续还需要在金属表面进行静电喷涂、电着和烤漆等处理工序，经过本发明的脱水剂处理后的金属的表面的结合力、焊接性和导电性均不受疏水膜的影响。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (8)

1.一种脱水剂，其特征在于，按重量百分比计，包括以下组分：

所述稳定剂包括三乙胺、乙二胺、二乙醇胺和二乙胺中的至少一种和特丁基对苯二酚、丁基羟基茴香醚和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的至少一种；所述植物提取脂肪酸为油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸和芥酸中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的脱水剂，其特征在于：所述增稠剂为羟乙基纤维素、甲基羟乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、甲基羟丙基纤维素、聚乙烯酰胺、聚乙二醇和海藻酸钠中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的脱水剂，其特征在于：所述增稠剂的质均分子量为500～3000。

4.根据权利要求1所述的脱水剂，其特征在于：所述防冻剂为甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、二甘醇、乙二醇丁醚和丙二醇丁醚中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的脱水剂，其特征在于：所述缓冲溶液为醋酸/醋酸钠缓冲溶液、氨水/氯化铵缓冲溶液、磷酸氢二钠/磷酸二氢钠缓冲溶液、碳酸氢钠/碳酸缓冲溶液和碳酸氢钾/碳酸缓冲溶液中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的脱水剂，其特征在于：所述脱水剂还包括重量百分比为1％～2％的pH调节剂，所述pH调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾。

7.根据权利要求1所述的脱水剂，其特征在于：所述脱水剂使用时的pH值为10～11。

8.根据权利要求1所述的脱水剂，其特征在于：所述脱水剂的使用浓度为10mL/L～20mL/L。