所謂退鍍液，顧名思義，就是能夠將各種鍍在工件表面上的一層特殊金屬或金屬物質鍍層，通過浸泡、加溫、超音波、電解等方式有效去除，而對工件底材無溶解、無腐蝕、不變色的化學液體；從這個意義上講，退鍍液種類是非常之多的，現在國家或者行業對退鍍液也沒有做出一個明確劃定的分類方法及其範圍，只是生產研發機構和生產企業，根據需要退鍍工件的底材，約定成俗的給出了退鍍液範圍。值得一提的是，現在市場上已慢慢流行用環保的化學退鍍取代了傳統的氰化物退鍍，如廣州某化工的環保無氰退鍍液多達四十幾種，基本囊括了所有金屬退鍍液及非金屬退鍍液。而且都是環保的無氰退鍍液。
基本介紹
- 中文名：退鍍液
- 外文名：tuiduye
- 含義：鍍在工件表面上的一層特殊金屬
- 清除：僅需1~ 3 min 即可退除乾淨
- 退鍍液：：電鍍領域中不可避免的一環
- 退鍍液的組成：組成為氧化劑、銨鹽、有機胺類
背景,電化學退鍍,定義,退鍍機理,退鍍液組成,套用案例,參考配方,常見添加劑,
背景
電鍍工藝中隨著電鍍( 化學鍍) 工藝流程的進行，作為鍍件支撐體的掛具也被鍍上相應的各種金屬鍍層，如ABS 塑膠電鍍主要為銅/鎳/鉻三層。由於掛具要反覆使用，在鍍完一批鍍件進行下一批鍍件電鍍時必須對掛具上的鍍層進行徹底退除，否則污染鍍液。掛具一般採用銅材或不鏽鋼，掛具鍍層的退鍍工藝必須滿足以下要求：一是鍍層退除迅速完全，二是掛具本身不被腐蝕。掛具鍍層的退鍍與不合格零件的退鍍一樣，也可分為化學退鍍與電化學退鍍兩種方法，由於掛具結構形狀各異，根據其結特點一般採用陽極氧化法退除掛具上的金屬鍍層。
金屬鍍層的退除主要分兩種：化學法和電化學法。通常根據鍍層和基體的化學性質而優選。選擇鍍層退除方法必須注意下列幾個條件：
1)被退除的金屬比基體金屬更為活潑；
2)可使用一種對被退除金屬的配位能力比對基體金屬更強的配位劑或螯合劑，這樣就可降低被退除金屬離子的活性；
3)退鍍液中可加入緩蝕劑：這種緩蝕劑能化學或物理地吸附在基體上，能阻滯或完全抑制基體金屬在電解質中的腐蝕；
4)在脫解過程中，要控制水分的含量，控制氧化劑的離解度。一般加入有機物質，如甘油、糖、醇類或其它水溶性有機物質；
5)為了提高退鍍速率，還必須含有適當的促進劑或催化劑，使得退鍍在規定時間內完成。
電化學退鍍
定義
電化學法退除鍍層是利用某些基體金屬在鹼性溶液或含有鉻化合物的溶液里陽極鈍化，溶液的鈍化條件或緩蝕使金屬基體免受腐蝕。或在酸性溶液中加入緩蝕劑等物質，使得只有鍍層金屬發生陽極氧化而溶解。
退鍍液：電鍍領域中不可避免的一環。其方法有兩種，一種是將退鍍零件浸泡在退鍍溶液中，其原理是利用化學溶解法將電鍍層除去，另一種方法是將退鍍零件放在退鍍溶液中進行電解，其原理是利用電化學法將電鍍層除去。
退鍍機理
電解退鍍工藝是一種電化學過程，鍍層金屬在陽極失去電子，並在配位劑或沉澱劑或電場作用下進入溶液或沉積在槽底，當鍍層溶解完畢露出金屬基體時，溶液的鈍化條件或緩蝕劑使金屬基體免受腐蝕。
從金屬Cu、Ni、Cr 的標準電極電勢( <bCuPCu=0. 34 V，<bNiPNi = 0. 25 V，<bCrPCr = - 0. 74 V)，可以看出，金屬鉻的還原性大於鎳，鎳大於銅，在電流作用下，Cr/Ni/Cu依次被腐蝕進入溶液，溶液中的金屬離子不能無限累積，否則影響退鍍速率。因此，溶液中必須含有某類物質，使得與金屬離子不斷反應，這類物質通常為配位劑; 另外，為防止基體金屬的腐蝕，要加入適量的緩蝕劑。
退鍍液組成
環保型退銅和退鎳配方，主要組成為氧化劑、銨鹽、有機胺類、相應基體的緩蝕劑、提高退鍍速率的催化劑( 主要是二價硫化物) 等。目前對鋼鐵基體上銅/鎳/鉻或鎳/鐵/鉻鍍層的退鍍，普遍採用以硝酸銨或硝酸鈉為主鹽，醋酸鹽為緩衝劑，檸檬酸及三乙醇胺為絡合劑，pH為中性的配方。
1）硝酸鹽
退鍍液的主鹽。由於NO3是銅、鎳、鉻等金屬的氧化劑，即NO3離子在陽極放電使鍍層金屬溶解剝離，從而達到退除鍍層的目的。另外，可防止鋼鐵基體的溶緩蝕劑解，提高溶液導電性。含量過低時，槽電壓高，升溫快; 含量過高不起作用，允許含量範圍較寬。
用得最多的主鹽是硝酸銨和硝酸鈉鉀。硝酸銨作為主鹽，可防止鋼鐵基體的溶解，提高溶液導電性.含量過低時，槽電壓高，溫升快;含量過高則不起作用。硝酸銨允許含量範圍較寬，可在100~250g/L間變化，平時無需化驗，與添加劑按比例加人即可。
選用不同的硝酸鹽，要選用相應的緩衝劑及緩蝕劑，舉例如下：
主鹽 緩衝劑 緩蝕劑
硝酸銨 氨三乙酸 六次甲基四胺
硝酸鈉鉀 硼酸 硫脲
2）緩衝劑
醋酸鹽或硼酸。退鍍時由於陽極電流效率高於陰極的，溶液pH 值不斷上升，加入醋酸鹽可起到穩定pH 值的作用。含量太少時效果較差;含量過高時亦無明顯作用，且在鍍液溫度較高時易揮發，影響操作環境。醋酸鈉平時亦不用分析化驗，同樣可與添加劑按比例加人。如發現鍍液pH變化較快時亦可酌情添加。
3）緩蝕劑
按照化學組成分為有機緩蝕劑和無機緩蝕劑; 按照作用機理分為陽極緩蝕劑、陰極緩蝕劑和混合型緩蝕劑，或者更細分為氧化型、沉澱型和吸附型。緩蝕劑的作用機理通常是很複雜的，但最終均要求達到防止或阻滯H接近基體表面，形成有效屏障的目的。沉澱型緩蝕劑多屬於無機化合物，能在鋼鐵表面形成一種緻密的沉澱保護膜，例如常用的銻、錫、銀的化合物。吸附型緩蝕劑被認為是酸性介質中較為理想的緩蝕劑，多數是有機化合物，這類物質在鋼鐵表面能夠強烈地吸附。這類緩蝕劑的吸附通常分為兩種: 電流或靜電作用產生的物理吸附,鐵基與極性基共用電子的化學吸附。化學吸附的緩蝕劑大都是含氮、硫、氧、磷等非共價電子對元素的高分子化合物，可以用來提高氫的過電位而達到緩蝕作用。硫脲或六次甲基四胺、乙二胺主要起緩蝕劑的作用，其含量控制非常嚴格。
選擇合適的緩蝕劑可保護基體不受腐蝕。但該類工藝最大缺點是新、舊退鍍液退鍍速度一致性差，新溶液退鍍速度較快。使用一段時間後，由於溶液金屬離子濃度上升，游離絡合劑濃度相對下降，退鍍速度就變慢。隨著退鍍時間不斷延長，退鍍液性能還會急劇下降。如果提高絡合劑濃度，則鍍液粘度增大，導電性下降，使退鍍液溫度上升較快。而在這類工藝中，退鍍液溫度升高會使退鍍速度下降的，這樣，退鍍時間便會延長，電流亦需增大，導致成本上升。
4）配位劑
配位劑具有以下幾方面的作用：第一，淨化溶液，不產生鍍層金屬離子積累，穩定退鍍速度；第二，活化鍍層金屬，提高退鍍速度；第三，起到降低溶液pH的作用，無需再使用其他酸性物質調整pH，簡化操作。通常用作配位劑的物質有：三乙醇胺、乙二胺、硫氰酸鹽、EDTA、檸檬酸等，起活化與配位作用。
配位劑與緩蝕劑，統稱為添加劑。通常，添加劑含量低於15g/L，基體易出現腐蝕，高於40 g/L既無明顯增效，但也無不良作用。因此，無需嚴格控制其含量，只需根據溶液pH補加即可。當pH值超過5.0時，可用添加劑將pH調至4.0。發現退鍍速度變慢或基體出現腐蝕時，亦可加人適量添加劑，同時pH用鹼調至正常。
例如，選取硝酸銨為主鹽、醋酸鈉為緩衝劑時，添加劑與硝酸銨及醋酸鈉按比例加人即可，其數值約為：添加劑：硝酸胺：醋酸鈉=2：3：1。
套用案例
3.1 硝酸鈉為主鹽的退鍍液
此退鍍液的pH值為3~5，退鍍溫度為40~60℃，電壓6~12V。
組成 | 投料量 | 成分作用 |
硝酸鈉 | 180~250 g /L | 氧化劑 |
硼酸 | 20~30 g /L | 緩衝劑 |
硫脲 | 3~6 g /L | 緩蝕劑 |
EDTA | 15~25 g /L | 配位劑 |
硫氰酸銨 | 0~0.5 g /L | 活化作用 |
水 | 加至1L |
參考配方
此退鍍液的pH值為3~5，退鍍溫度為40~60℃，電壓6~12V。
組成 | 投料量 | 成分作用 |
硝酸銨 | 180~220g /L | 氧化劑 |
醋酸鈉 | 40~50g /L | 緩衝劑 |
次氮基三乙酸 | 8~15g /L | 緩衝劑 |
氯化鈉 | 10~15g /L | 助劑 |
磷酸鈉 | 1~2g /L | 助劑 |
烏洛托品 | 3~5g /L | 緩蝕劑 |
EDTA | 18~22g /L | 絡合劑 |
咪唑啉 | 1~3g /L | 緩蝕劑 |
水 | 加至1L |
常見添加劑
有明顯表面活性類光亮劑（十二醇硫酸醋鈉(K-12)、十六烷基三甲基甜菜鹼(Am)、聚氧乙烯(n)十二醇醚(n=15～20)、聚氧乙烯(n)壬基酚醚(n=10或21)、聚氧乙烯((n)蓖麻油、聚氧乙烯(n)、二癸撐三胺(N)有表面活性的光亮劑、電鍍用表面活性劑（琥珀酸二辛酷磺酸鈉系(Aerosol)、脂肪醇硫酸醋鹽系列(Duponol)、支鏈脂肪醇硫酸酯鹽系列(Tergitol)、烷基芳基磺酸鹽系列(Nacconol)、烷基萘磺酸鹽系列(Alkanol)、烷基芳基酚醚硫酸酯鹽系列(Triton720)、脂肪醇聚氧乙烯醚系列(Tri-tonNE)、壬基酚聚氧乙烯醚系列(TritonN)、）鍍鋅液、氰化銅電鍍液、鍍鎳液用、鍍鉻液用
