Раствор для обезжиривания стали Советский патент 1982 года по МПК C25F1/00 C25D5/36 

I

Изобретение относится к электрохимической обработке металлов, в частности к предварительной обработке (обезжиривание) стальных изделий перед нанесением гальванических покрытий .

Известен раствор для электрохимического обезжиривания стальных изделий 1 , содержащий гидроксид калия и полиэтиленполиамин. Обезжиривание в данном растворе проводят при 70-10рС и катодной плотности тока 3-5 А/дм в течение 15-20 мин. Указанные раствор и условия проведения процесса обеспечивают высокое качество обработки: степень обез)1в4ривания составляет 97, что приводит к повышению сцепления последующего покрытия со стальной основой (отслаивания покрытия не происходит вплоть до излома образца).

Однако высокая степень очистки достигается в известном растворе за 15-20 мин, а на работающих в настоящее времй автоматических и полуавтоматических гальванических линиях время электрохимической очистки 2 6 мин, в некоторых случаях время очистки сокрацено до 1-0,5-0,3 мин. За 3 мин в электролите, содержащем 350-500 г/л КОН и 0,5-1 г/л ПЭПА, степень обезжиривания составляет только 8в-85%. Кроме того, срок службы известного раствора недостаточен 10180 А/ч/л.

Наиболее близким к изобретению по составу раствора является известный раствор для химического обезжиривания стали 2, содержащий гидроксид натрия (NaOH), силикат натрия (Na-SiOvSHjO), пиро- или ортофосфат натрия (НадР СЦЮН О или Ма РО12Н продукт конденсации сульфокислот наф20талина с формальдегидом Сдиспергатор НФ) и оксиэтилированные первичные жирные спирты фракции С С; (синтанол ДС-10). 39 Однако растворы, применяемые для обезжиривания стали и содержащие неионогенные ПЛВ Ссинтанол ДС-10), обладают стабильной работоспособностью а интервале температур 60 75° С. В месте с тем некоторые загря нения начинают размягчаться при тем пературах выше 75 80°С (жировые и синтетические солидолы и т.д. . Применение только химического обезжиривания в ряде случаев (сажистые смазки, минеральные масла, пасты с температурой каплепадения, превыщаюцей 90 - и др.) не приводит к полной очистке обрабатываемой поверхности. Это объясняется пол химической природой связи, возникаю щей между частицами загрязнения и поверхностью металла. Для разрушени их требуется энергия, превышающая энергию коллоидно-химического взаим действия. Полная очистка в этих слу чаях обеспечивается только при нало жении электрического поля как за счет снижения поверхностного натяже ния на границе металл - раствор вследствие поляризации электрода, так и за счет механического отрыва загрязнений пузырьками выделяющегося на металле газа. К недостаткам работы известного раствора следует отнести снижение его работоспособности (стабильности) при температурах выше , обусловленное снижением растворимости и выделением неионогенного ПАВ из объема раствора на траницу раздела фаз воздух - раствор ПЛВ всплывают на поверхность при 80°С, а помутнение раствора происходит уже при температуре 68°С). Всплы тие ПАВ приводит к уменьшению концентрации органической добавки в растворе, ухудшению обезжиривающих свойств последнего степень очистки составляет лишь 2|)и , как следстви адгезионных и антикоррозионных свойс покрытий, нанесенных на недостаточно очищенную поверхность (при испытании на изгиб наблюдается отслаивани покрытия после 1 - 3 изгибов). Целью изобретения является повыше ние степени обезжиривания поверхност и стабильности раствора при электрохимической обработке. Указанная цель достигается тем, что раствор для обезжиривания стали содержащий гидроксид натрия, силикат натрия, пиро- или ортофосфат натрия продукт конденсации сульфокислот нафталина с формальдегидом (диспернатор Нф) и оксиэтилированные первичные жирные спирты фракции С,- (синтанол ДС-10) дополнительно содержит кремнийорганическую эмульсию типа КЭ-10-01 и производное N-алкил(М-сукцинато)-сукцинаминосульфоната при следующем соотношении компонентов, г/л: Гидроксид натрия 20-МО Силикат натрия 10-30 Пиро- или ортофосфат натрия 10-20 Диспергатор НФ ,7 Синтанол ДС-10 0,4-0,5 Производное N-алкил(М-сукцинато)-сукцинаминосульфоната 0,1-0,6 Кремнийорганическая жидкость типа КЭ-10-010,03-0,05 При этом, в качестве производного Ы-алкил-{N-сукцинато}-сукцинаминосульфоната раствор содержит тетранатрий З-(Н-алкил)-(М-сукцинато)-сукцинаминосульфонат (аспарал Ф) в количестве 0,1-0,3 г/л или динатрий 3-М(-3-децилоксипр1эпил-М-диэтилсукцинато)-сукцинаминосульфонат (смачиватель CB-lf 7) в количестве 0,2 0,6 г/л. Электрохимическое обезжиривание можно проводить как на катоде, так и на аноде при плотности тока 5 10 температуре раствора 80 с использованием стальных анодов и катодов. Температура кипения данного раствора (в зависимости от концентрации в нем неорганических солей) лежит в интервале 101-5 10,5°С. Введение в раствор аспарала Ф или смачивателя СВ-11 7 обеспечивает повышение степени обезжиривания и работоспособности раствора в интервале температуры от до температуры кипения раствора. Наличие КЭ-10-01 не сказывается на качестве очистки поверхности, а.связано только с необходимостью в снижении высоты пенного слоя на зеркале ванны, образующего при электрохимической очистке за счет интенсивного выделения газообразных водорода и кислорода. Если высота пены превышает 50-70 мм, то это может привести к образованию взрывоопасной смеси этих газов (высота пены в данном

5933825 6

случае после 1 ч работы ванны неких добавок и опасность загрязнения

превышает 25 мм). Корректировка раст-окружаюцей среды отходами производвора проводится на основании стан-ства, а также позволяет расширить

дартных методов определения содержа-рабочий интервал температур и, как

ния его компонентов и по величине по- 5следствие, обеспечивает возможность

верхностного натяжения на границеудаления различных загрязнений с обраствор - воздух.рабатываемой поверхности. Кроме тоРезультаты обработки по примерамго, снижение пенного слоя обеспечи1 - 6 представлены в таблице(обез-вает снижение расхода органических

жиривание производят от смеси солидо-Одобавок. Изобретение может быть исла с машинным маслом 1:1).пользовано в процессах подготовки

Изобретение позволяет практическиметаллов перед нанесением гальваполностью очищать обрабатываемую по-нических и других видов покрытий

верхность (степень обезжиривания сое-применительно к заводам Минавтопрома,

тавляет 97-98, против tt2% в извест- 5где в настоящее время используют

ном растворе). При обеспечении вы-растворы, содержащие ПАВ, поставляесокой работоспособности - раствормые по импорту.

стабилен при пропускании до 400 А/ч/л Ожидаемый технико-экономический

поверхностно-активные добавки неэффект от замены импортных ПАВ отевсплывают вплоть до температуры ки- 20чественной композицией обезжирива- л

пения раствора, что, в свою очередь,ния составляет 30 000 руб на 1 мпн.м

позволяет уменьшить расход Ърганичес-обрабатываемой поверхности.

Анодная и (или) катод- ная плотность тока. А/дм

Напряжение на ванне, В

Продолжительность очистки, мин

5 6,5 8 5 6,5 8 2,8 2,5 2,2 2,8 2,5 2,2

1,5 0,3

1,5 0,3 3