CN102286735A - 一种化学镀镍溶液 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种化学镀镍溶液，含有镍盐、还原剂和有机络合剂；所述化学镀镀镍溶液中还含有耐蚀剂，所述耐蚀剂为亚碲酸钾。本发明的化学镀镍溶液，采用有机络合剂，镀液稳定性高，非常环保；另外，由于采用耐蚀剂亚碲酸钾，使得镀层的耐腐蚀性大大提高。

Description

一种化学镀镍溶液
技术领域
本发明属于化学镀镍领域，尤其涉及一种化学镀镍溶液。
背景技术
化学镀镍是指在没有外加电流的情况下，通过还原剂将镀液中的镍离子沉积在呈催化活性的物体表面形成镀层，该镀层具有优异的硬度、耐磨、均匀性以及导电等性能。例如，ABS塑料表面化学镀镍后可用于用于汽车门把手、前格栅等内外饰件。化学镀镍技术核心在于镀液的组成及性能。常见的化学镀镍溶液按镀液的pH值可分为酸性和碱性两种，其中酸性镀液操作温度较高，能耗较大，且镀液稳定性很差；碱性镀镍溶液主要用于非金属材料的金属化，如塑料电镀、泡沫镍生产。
例如，CN1847453A中公开了一种低温碱性化学镀镍液，有以下原料配制而成：硫酸镍20-35g/L，次亚磷酸钠25-45g/L，柠檬酸钠25-45g/L，氯化铵25-45g/L，三乙醇胺5-20mL/L，氧化胺5-30mL/L，十二烷基磺酸钠1-5g/L，硫脲1-8mg/L，加水至1升，加入NaOH调节pH至为8-12。采用该镀液化学镀得到的镀层均匀光亮，但是该镀液中含有氯化铵，会产生氨气/氨水，稳定性较差，会对环境造成污染；另外，该镀层的耐蚀程度很低，在空气中易被腐蚀。
发明内容
本发明解决了现有技术中存在的化学镀镍溶液不稳定、不环保、镀层易腐蚀的技术问题。
本发明提供了一种化学镀镍溶液，含有镍盐、还原剂和有机络合剂；其中，所述化学镀镀镍溶液中还含有耐蚀剂，所述耐蚀剂为亚碲酸钾。
本发明提供的化学镀镍溶液，采用有机络合剂，镀液稳定，不会产生氨气，非常环保；另外，本发明的化学镀镍溶液中含有耐蚀剂亚碲酸钾，得到的镀层中含有金属碲，镀层的耐腐蚀性大大提高。
具体实施方式
本发明提供了一种化学镀镍溶液，含有镍盐、还原剂和有机络合剂；其中，所述化学镀镀镍溶液中还含有耐蚀剂，所述耐蚀剂为亚碲酸钾。
本发明提供的化学镀镍溶液中含有耐蚀剂，耐蚀剂为亚碲酸钾。在化学镀镍过程中，金属碲随着镍一起沉积在待镀件表面，从而在镀层中掺入碲，因此能有效提高镀层的耐腐蚀性能。
所述化学镀镍溶液中，镍盐的含量为5-30g/L，还原剂的含量为5-30g/L，有机络合剂的含量为25-65g/L，亚碲酸钾的含量为10-20mg/L。优选情况下，镍盐的含量为15-30g/L，还原剂的含量为15-30g/L，有机络合剂的含量为30-35g/L，亚碲酸钾的含量为10-15mg/L。
所述镍盐为本领域技术人员所公知的各种镍盐，用于提供可被还原的Ni2+。例如，可以选自NiCl2、Ni(NO3)2、NiSO4。本发明中，镍盐优选采用NiSO4。还原剂为本领域技术人员常用的各种还原剂，例如可以选自NaBH4、水合肼、次磷酸钠。本发明中，还原剂优选采用次磷酸钠。
络合剂用于与Ni2+形成稳定的配合物，防止镀液中产生沉淀；另外，络合剂能有效控制镀液中游离Ni2+的含量，从而控制沉积速度，改善镀层外观。为防止采用无机铵盐络合剂造成镀液污染环境，因此本发明中采用有机络合剂。所述有机络合剂可以选自：乙醇酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、乳酸、丙酸、羟基乙酸或前述各酸对应的盐类、三乙醇胺。本发明中，有机络合剂优选采用柠檬酸钠、三乙醇胺与乳酸的混合物，其中柠檬酸钠的含量为20-35g/L，三乙醇胺的含量为10-40mL/L，乳酸的含量为5-10mL/L。
作为本领域技术人员的公知常识，所述化学镀镍溶液中还含有5-20g/L的pH调节剂、5-20g/L的pH缓冲剂和0.2-2mg/L的稳定剂。优选情况下，pH调节剂的含量为10-15g/L，pH缓冲剂的含量为10-15g/L，稳定剂的含量为0.5-1mg/L。
其中，pH调节剂用于调节化学镀镍溶液的pH值，给化学镀镍液提供碱性环境。因此，所述pH调节剂可以采用NaOH或KOH，优选采用NaOH。化学镀镍过程中镀液的pH值会逐渐降低，为了稳定镀速以保证镀层质量，因此化学镀镍溶液中含有pH缓冲剂。所述pH缓冲剂可以采用本领域技术人员常用的各种缓冲剂，本发明中优选采用硼酸。稳定剂用于抑制化学镀镍溶液的自发分解，使施镀过程在控制下有序进行。所述稳定剂为硫脲、巯基苯骈噻唑或黄原酸酯。
本发明中，化学镀镍溶液中还可含有各种添加剂，例如润湿剂和光亮剂。其中，润湿剂有助于H2溢出，降低镀层孔隙率；光亮剂用于提高镀层的光亮度，使镀层更加美观。所述化学镀镍溶液中，润湿剂的含量为0.1-1mg/L，光亮剂的含量为2-10mg/L。优选情况下，润湿剂的含量为0.2-0.5mg/L，光亮剂的含量为5-10mg/L。所述润湿剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠，所述光亮剂为硫酸高铈或苯基二磺酸钠。
本发明的化学镀镍溶液为无氨碱性溶液，所述化学镀镍溶液的pH值为8-9。
作为本发明的一种优选实施方式，所述化学镀镍溶液中的各组分配比如下：镍盐15-30g/L、次磷酸钠15-30g/L、柠檬酸钠20-35g/L，三乙醇胺10-40mL/L、乳酸5-10mL/L、氢氧化钠10-15g/L、硼酸10-15g/L、硫脲0.5-1mg/L、亚碲酸钾10-15mg/L、十二烷基苯磺酸钠0.2-0.5mg/L、硫酸高铈5-10mg/L。
本发明的化学镀镍溶液的制备方法，可以为将镍盐、还原剂、有机络合剂、pH缓冲剂、稳定剂和耐蚀剂亚碲酸钾溶于水，然后加入pH调节剂调节体系pH值即可得到本发明的化学镀镍溶液。本发明的化学镀镍溶液可用于金属及非金属表面的化学镀处理；例如，可采用本发明的化学镀镍溶液对ABS或聚碳酸酯进行化学镀后，继续在化学镀层表面进行电镀。
以下结合实施例对本发明的化学镀镍溶液作进一步解释。
实施例1-4
实施例1-4的化学镀镍溶液S1-S4的配方如下表1所示：
表1
Figure BSA00000152565400041
对比例1
对比例1的化学镀镍溶液DS1的配方如上表1所示。
对比例2
采用CN1847453A实施例一公开的配方制备本对比例的化学镀镍溶液，记为DS2。
性能测试
将经过前处理的ABS塑料样板分别浸入化学镀镍溶液S1-S4和DS1-DS2中，升温至40℃，在ABS塑料样品表面沉积金属镍。
镀液寿命测试：各ABS塑料样品表面沉积金属镍过程中，不断补充加入化学镀镍溶液，当镀液寿命终止时，记录补加的主盐含量，镀液的周期(MTO)＝补加的主盐含量/开缸所需主盐含量，测试结果如表2所示。
镀层耐蚀性测试：待各ABS塑料样品表面的镀层厚度至5μm后，转入盐雾箱内，在35℃下用浓度为5重量％的氯化钠水溶液喷涂电镀产品2小时后，取出；再转入温度为40℃、相对湿度为80％的恒温恒湿箱中，记录样品表面出现异常的时间，即镀层的耐蚀时间。测试结果如表2所示。
表2
  塑料样品   MTO(周期)  耐蚀时间(h)
  S1   12   48
  S2   10   72
  S3   15   48
  S4   8   96
  DS1   7   24
  DS2   6   24
从上表2的测试结果可以看出，采用本发明的化学镀镍溶液在ABS塑料表面形成的镍镀层的耐腐蚀性较强，中性盐雾时间达到48h及以上。另外，本发明的化学镀镍溶液不含无机铵，非常稳定且环保，镀液的寿命可达8周期以上，明显由于现有技术中的各种化学镀镍溶液。

Claims (10)

1.一种化学镀镍溶液，含有镍盐、还原剂和有机络合剂；其特征在于，所述化学镀镀镍溶液中还含有耐蚀剂，所述耐蚀剂为亚碲酸钾。
2.根据权利要求1所述的化学镀镍溶液，其特征在于，镍盐的含量为5-30g/L，还原剂的含量为5-25g/L，有机络合剂的含量为25-65g/L，亚碲酸钾的含量为10-20mg/L。
3.根据权利要求1所述的化学镀镍溶液，其特征在于，镍盐选自NiCl2、Ni(NO3)2、NiSO4；还原剂选自NaBH4、水合肼、次磷酸钠；有机络合剂选自乙醇酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸、乳酸、丙酸、羟基乙酸或前述各酸对应的盐、三乙醇胺。
4.根据权利要求3所述的化学镀镍溶液，其特征在于，所述有机络合剂为柠檬酸钠、三乙醇胺和乳酸的混合物；其中柠檬酸钠的含量为20-35g/L，三乙醇胺的含量为10-40mL/L，乳酸的含量为5-10mL/L。
5.根据权利要求1或3所述的化学镀镍溶液，其特征在于，所述化学镀镍溶液中还含有5-20g/L的pH调节剂、5-20g/L的pH缓冲剂和0.2-2mg/L的稳定剂。
6.根据权利要求5所述的化学镀镍溶液，其特征在于，所述pH调节剂为NaOH或KOH，所述pH缓冲剂为硼酸，所述稳定剂为硫脲、巯基苯骈噻唑或黄原酸酯。
7.根据权利要求6所述的化学镀镍溶液，其特征在于，所述化学镀镍溶液中还含有0.1-1mg/L润湿剂和2-10mg/L光亮剂。
8.根据权利要求7所述的化学镀镍溶液，其特征在于，所述润湿剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠，所述光亮剂为硫酸高铈或苯基二磺酸钠。
9.根据权利要求1所述的化学镀镍溶液，其特征在于，所述化学镀镍溶液的pH值为8-9。
10.根据权利要求8所述的化学镀镍溶液，其特征在于，所述化学镀镍溶液中的各组分为：镍盐15-30g/L、次磷酸钠15-30g/L、柠檬酸钠20-35g/L，三乙醇胺10-40mL/L、乳酸5-10mL/L、氢氧化钠10-15g/L、硼酸10-15g/L、硫脲0.5-1mg/L、亚碲酸钾10-15mg/L、十二烷基苯磺酸钠0.2-0.5mg/L、硫酸高铈5-10mg/L。
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