CN101348927B - 无氰预镀铜溶液 - Google Patents
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Abstract
一种无氰预镀铜溶液，属表面处理电镀技术领域，它以无毒有机膦复合物代替氰化物作为预镀铜的络合剂，特别适用于对钢铁、铝、镁、锌、钛及其合金进行电镀时的预镀铜。其主要技术特征是它由下列成份：a、硫酸铜、碱式碳酸铜或硝酸铜中的一种 30～60g/L；b、甲叉二膦酸、1-羟基乙叉1.1二膦酸、1-羟基丁叉1.1二膦酸中的一种或二种复合物 120～160g/L；c、甲氨二甲叉膦酸、六甲叉二胺四甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸中的一种或二种复合物 2～5g/L；d、柠檬酸钾、柠檬酸胺或酒石酸钾钠中的一种 6～12g/L；e、聚乙烯亚胺烷基盐或脂肪胺乙氧基磺化物0.02～0.05；的体积浓度组成。它具有使用性能稳定、溶液成分简单、维护方便、安全环保、镀层结合可靠等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种无氰预镀铜溶液，属表面处理电镀技术领域，它以无毒有机膦复合物代替氰化物作为预镀铜的络合剂，特别适用于对钢铁、铝、镁、锌、钛及其合金进行电镀时的预镀铜。
背景技术
背景技术中，氰化预镀铜电解液以氰化钠或氰化钾作为铜离子的络合剂，电解液中的CN-和一价铜离子形成稳定的络合物进行电沉积，其镀液成分简单，维护方便，镀层结合力良好，不会产生置换铜，因此氰化预镀铜电解液在国内被广泛应用于对钢铁、铝、镁、锌、钛及其合金进行电镀时的预镀铜。但是氰化预镀铜电解液在高温的工作环境下会释放出剧毒氰化物，对人体危害大，对生态环境造成严重破坏，国家《清洁生产促进法》明确规定要限期淘汰“含氰电镀”。目前，国内积极探索与研究新的无氰电镀工艺，如国外引进的SurTec864，广州二轻所的BH580、广州晋惠公司的JH-250A，但经过实验室大、中、小槽试验表明，其工艺范围较窄，操作维护繁琐，且基本没有公布配方和组成，针对这种情况，我们对无氰预镀铜溶液进行了研制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无氰预镀铜溶液，它以无毒有机膦复合物代替氰化物作为预镀铜的络合剂，该络合剂与二价铜离子形成高稳定的螯合离子，二价铜离子与基体金属(钢铁、铝及铝合金、镁及镁合金、锌及锌合金、钛及钛合金等)不会产生置换，有机膦在电极表面活化，可提供镀层的可靠结合力，它具有使用性能稳定、溶液成分简单、维护方便、安全环保、镀层结合可靠等特点。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：它由下列成份
a、硫酸铜、碱式碳酸铜或硝酸铜中的一种 30～60g/L
b、甲叉二膦酸、1-羟基乙叉1.1二膦酸、1-羟基丁叉1.1二膦酸中的一种或二种复合物 120～160g/L
c、甲氨二甲叉膦酸、六甲叉二胺四甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸中的一种或二种复合物 2～5g/L
d、柠檬酸钾、柠檬酸胺或酒石酸钾钠中的一种 6～12g/L
e、聚乙烯亚胺烷基盐或脂肪胺乙氧基磺化物 0.02～0.05g/L的体积浓度组成。
上述配方中的各种化学原材料都为电镀级以上，其中的羟基有机膦酸为强酸，有强腐蚀性，使用时应防止溅入人身上，一旦溅入应立即用大量清水冲洗。
本发明同背景技术相比所产生的有益效果：
①由于采用有机膦复合物完全取代氰化物，消除了电镀过程产生的氰化物对人体的危害和对环境的严重污染，实现清洁生产。
②该无氰预镀铜溶液可作为钢铁、铝及铝合金、镁及镁合金、锌及锌合金、钛及钛合金等金属的通用预镀液，它既可浓缩包装，也可稀释包装，同时可现场即配。
③该无氰预镀铜溶液成分简单，化工原材料成本低、来源广泛，镀层结合可靠，溶液性能稳定，能长期贮存。
具体实施方式
配方一
| 化学名称 | 英文 | 分子式 | 浓度(g/L) |
| 硫酸铜 | Cupric Sulfate | CuSO<sub>4</sub>·5H<sub>2</sub>O | 30～60 |
| 1-羟基乙叉1.1二膦酸 | HEDP(缩写) | C<sub>2</sub>H<sub>8</sub>O<sub>7</sub>P<sub>2</sub> | 150 |
| 1-羟基丁叉1.1二膦酸 | HBDP(缩写) | C<sub>4</sub>H<sub>12</sub>O<sub>7</sub>P<sub>2</sub> | 0～10 |
| 六甲叉二胺四甲叉膦酸 | HDTMP(缩写) | C<sub>10</sub>H<sub>28</sub>O<sub>12</sub>N<sub>2</sub>P<sub>4</sub> | 2～5 |
| 柠檬酸钾 | Potassium Citrate | K<sub>3</sub>C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>O<sub>7</sub> | 6～12 |
| 聚乙烯亚胺烷基盐 | Polyvinyl-alkylimine | 0.02～0.05 |
配方二
| 化学名称 | 英文名称 | 分子式 | 浓度(g/L) |
| 硫酸铜 | Cupric Sulfate | CuSO<sub>4</sub>·5H<sub>2</sub>O | 30～60 |
| 1-羟基乙叉1.1二膦酸 | HEDP(缩写) | C<sub>2</sub>H<sub>8</sub>O<sub>7</sub>P<sub>2</sub> | 150 |
| 甲叉二膦酸 | MDP(缩写) | CH<sub>6</sub>O<sub>6</sub>P<sub>2</sub> | 0～10 |
| 乙二胺四甲叉膦酸 | EDTMP(缩写) | C<sub>4</sub>H<sub>20</sub>O<sub>12</sub>N<sub>2</sub>P<sub>4</sub> | 2～5 |
| 酒石酸钾钠 | Potassium Sodium Tartrate | K<sub>3</sub>NaC<sub>4</sub>H<sub>4</sub>O<sub>6</sub>·4H<sub>2</sub>O | 6～12 |
| 聚乙烯亚胺烷基盐 | Polyvinyl-alkylimine | 0.02～0.05 |
配方三
| 化学名称 | 英文名称 | 分子式 | 浓度(g/L) |
| 硝酸铜 | Cupric Nitrate | Cu(NO<sub>3</sub>)<sub>2</sub> | 30～60 |
| 1-羟基乙叉1.1二膦酸 | HEDP(缩写) | C<sub>2</sub>H<sub>8</sub>O<sub>7</sub>P<sub>2</sub> | 150 |
| 甲叉二膦酸 | MDP(缩写) | CH<sub>6</sub>O<sub>6</sub>P<sub>2</sub> | 0～10 |
| 乙二胺四甲叉膦酸 | EDTMP(缩写) | C<sub>4</sub>H<sub>20</sub>O<sub>12</sub>N<sub>2</sub>P<sub>4</sub> | 2～5 |
| 柠檬酸铵 | Ammonium Citrate | (NH<sub>4</sub>)<sub>2</sub>C<sub>6</sub>H<sub>6</sub>O<sub>7</sub> | 6～12 |
| 脂肪胺乙氧基磺化物 | Wliphatic amineoxyethylate sulfonate | 0.02～0.05 |
配方四
| 化学名称 | 英文名称 | 分子式 | 浓度(g/L) |
| 碱式碳酸铜 | Cupric subcarbonate | Cu<sub>2</sub>(OH)<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> | 30～60 |
| 1-羟基乙叉1.1二膦酸 | HEDP(缩写) | C<sub>2</sub>H<sub>8</sub>0<sub>7</sub>P<sub>2</sub> | 150 |
| 化学名称 | 英文名称 | 分子式 | 浓度(g/L) |
| 甲叉二膦酸 | MDP(缩写) | CH<sub>6</sub>O<sub>6</sub>P<sub>2</sub> | 0～10 |
| 甲氨二甲叉膦酸 | MADMP(缩写) | C<sub>3</sub>H<sub>11</sub>O<sub>6</sub>NP<sub>2</sub> | 2～5 |
| 酒石酸钾钠 | Potassium Sodium Tartrate | K<sub>3</sub>NaC<sub>4</sub>H<sub>4</sub>0<sub>6</sub>·4H<sub>2</sub>O | 6～12 |
| 脂肪胺乙氧基磺化物 | Wliphatic amineoxyethylate sulfonate | 0.02～0.05 |
上述羟基有机膦酸在使用时，首先必须用双氧水按1～2ml/100g进行处理，再用30％～40％化学纯的氢氧化钾中和至pH值为10，随后按体积浓度依次加入其它各成分，即构成本发明的无氰预镀铜溶液。
Claims (5)
1.一种无氰预镀铜溶液，其特征是它由：
a、硫酸铜、碱式碳酸铜或硝酸铜中的一种 30～60g/L
b、甲叉二膦酸、1-羟基乙叉1.1二膦酸、1-羟基丁叉1.1二膦酸中的一种或二种复合物 120～160g/L
c、甲氨二甲叉膦酸、六甲叉二胺四甲叉膦酸、乙二胺四甲叉膦酸中的一种或二种复合物 2～5g/L
d、柠檬酸钾、柠檬酸胺或酒石酸钾钠中的一种 6～12g/L
e、聚乙烯亚胺烷基盐或脂肪胺乙氧基磺化物 0.02～0.05g/L的重量体积浓度组成。
2.根据权利要求1所述的无氰预镀铜溶液，其特征在于它由下列成份
硫酸铜 30～60g/L 1-羟基乙叉1.1二膦酸 150g/L
1-羟基丁叉1.1二膦酸 0～10g/L 六甲叉二胺四甲叉膦酸 2～5g/L
柠檬酸钾 6～12g/L 聚乙烯亚胺烷基盐 0.02～0.05g/L的重量体积浓度组成。
3.根据权利要求1所述的无氰预镀铜溶液，其特征在于它由下列成份
硫酸铜 30～60g/L 1-羟基乙叉1.1二膦酸 150g/L
甲叉二膦酸 0～10g/L 乙二胺四甲叉膦酸 2～5g/L
酒石酸钾钠 6～12g/L 聚乙烯亚胺烷基盐 0.02～0.05g/L的重量体积浓度组成。
4.根据权利要求1所述的无氰预镀铜溶液，其特征在于它由下列成份
硝酸铜 30～60g/L 1-羟基乙叉1.1二膦酸 150g/L
甲叉二膦酸 0～10g/L 乙二胺四甲叉膦酸 2～5g/L
柠檬酸胺 6～12g/L 脂肪胺乙氧基磺化物 0.02～0.05g/L的重量体积浓度组成。
5.根据权利要求1所述的无氰预镀铜溶液，其特征在于它由下列成份
碱式碳酸铜 30～60g/L 1-羟基乙叉1.1二膦酸 150g/L
甲叉二膦酸 0～10g/L 甲氨二甲叉膦酸 2～5g/L
酒石酸钾钠 6～12g/L 脂肪胺乙氧基磺化物 0.02～0.05g/L的重量体积浓度组成。
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