CN105239115A - 一种高稳定性的碱性锌-镍合金电镀溶液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高稳定性的碱性锌-镍合金电镀溶液包括以下各组分：氧化锌8～12g/L，硫酸镍4.8～10g/L，氢氧化钠115～135g/L，三乙烯四胺5～15g/L，三乙醇胺15～30g/L，光亮剂2～6mL/L，辅助剂8～15mL/L；所述光亮剂包括甲基苯磺酸钠。所述辅助剂由甲基苯磺酸钠、聚乙烯亚胺烷基盐、多烯多胺与环氧氯丙烷缩合物、2-乙基己基硫酸酯钠盐和偏钒酸钠组成。本发明通过采用助溶剂甲基苯磺酸钠，增加添加剂分解产物在镀液中的溶解性，降低其在镀件表面的吸附量和在镀层中的夹杂量，并合理选择和组合光亮剂、辅助剂，改善了镀液和镀层的性能，镀液的电流效率稳定，镀层脆性较小，附着力较大，耐蚀性高。
Description
技术领域
本发明涉及电镀领域，特别是指一种高稳定性的碱性锌-镍合金电镀溶液。
背景技术
碱性锌-镍合金镀层具有耐蚀性高的特性，当含镍量为10％～15％时，其耐蚀性与镉镀层相当，甚至优于镉镀层。电镀碱性锌-镍合金用于代替氰化镀镉已经获得了广泛的应用，并取得了良好的环境效益和社会效益。在20多年的研究和生产应用中，碱性锌-镍合金电镀工艺虽然已取得了长足的进步，但该工艺存在的电流效率低和镀液稳定性不高的缺点还一直没有得到解决。在实际生产中，刚开缸时镀液的电流效率能够达到60％以上，满足电镀生产的要求，但是，随着电镀时间的延长，电流效率不断下降，生产车间不得不采用更换掉一半镀液或者重新配制镀液的方法来维持生产，造成了较大的经济损失。研究表明，碱性锌-镍合金镀液电流效率下降的主要原因是，镀液中添加剂的分解产物具有较强的吸附性，当这些分解产物积累到一定量时，镀液的电流效率便开始下降，随着分解产物的增多，电流效率进一步下降，直至20％以下。生产实践表明，这种添加剂的分解产物用活性炭处理效果很差，所以必须研究其他方法解决这个问题。
甲基苯磺酸钠是一种性能优良的电镀用助溶剂，向镀液中加入甲基苯磺酸钠，增加锌-镍合金镀液中添加剂分解产物的溶解性，降低其在镀件表面的吸附量，可提高电流效率的稳定性，同时还可以增加镀液在低电流密度区的走位能力。
发明内容
本发明提出了一种高稳定性的碱性锌-镍合金电镀溶液，解决了目前碱性锌-镍合金电镀溶液电流效率不断下降的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种高稳定性的碱性锌-镍合金电镀溶液包括以下各组分：
所述光亮剂和辅助剂包含助溶剂甲基苯磺酸钠。
优选的，所述光亮剂由甲基苯磺酸钠、丙烷磺酸吡啶嗡盐、丁醚嗡盐、丙炔醇和经焦亚硫酸钠磺化的4-甲氧基苯甲醛组成。
优选的，所述辅助剂由甲基苯磺酸钠、聚乙烯亚胺烷基盐、多烯多胺与环氧氯丙烷缩合物、2-乙基己基硫酸酯钠盐和偏钒酸钠组成。
优选的，所述光亮剂由下述方法制备：将30～60g焦亚硫酸钠溶解于750mL水中，然后加入30～60g4-甲氧基苯甲醛，搅拌使其溶解，再加入甲基苯磺酸钠30～60g、丙烷磺酸吡啶嗡盐30～60g、丁醚嗡盐10～50g和丙炔醇10～50g，搅拌至固体物质完全溶解，再补加水至1000mL。
优选的，所述辅助剂由下述方法制备：将甲基苯环酸钠50～100g、聚乙烯亚胺烷基盐60～120g、多烯多胺与环氧氯丙烷缩合物60～120g、2-乙基己基硫酸酯钠盐20～50g和偏钒酸钠30～60g加入到550g水中，搅拌使其溶解，再补加水至1000mL。
本发明的有益效果为：本发明的高稳定性的碱性锌-镍合金电镀溶液，通过使用助溶剂甲基苯磺酸钠，减少有机杂质在镀件表面的吸附量和在镀层中的夹杂量，提高了电流效率的稳定性，使镀液便于维护和操作，所制备的锌-镍合金镀层脆性较小，附着力较大，耐蚀性高。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面通过以下实施例对本发明作进一步具体的阐述，但不可理解为对本发明的限定，对于本领域的技术人员根据上述发明内容所作的一些非本质的改进与调整，也视为落在本发明的保护范围内。
实施例1：
本发明的碱性锌-镍合金挂镀工艺如下：
上述工艺中所述的碱性锌-镍合金镀液由以下方法制备：向500g水中加入氢氧化钠120g，然后加入氧化锌10g，搅拌使其溶解，此溶液为A液。向50g水中加入硫酸镍5g，搅拌使其溶解，然后加入三乙烯四胺8g，三乙醇胺25g，搅拌均匀，此溶液为B液。将B液加入到A液中，搅拌均匀。镀液冷却后加入光亮剂4mL，辅助剂10mL，再补加水至1000mL。
所述的光亮剂由下述方法制备：将30～60g焦亚硫酸钠溶解于750mL水中，然后加入30～60g4-甲氧基苯甲醛，搅拌使其溶解，再加入甲基苯磺酸钠30～60g、丙烷磺酸吡啶嗡盐30～60g、丁醚嗡盐10～50g和丙炔醇10～50g，搅拌至固体物质完全溶解，再补加水至1000mL。
所述的辅助剂由下述方法制备：将甲基苯磺酸钠50～100g、聚乙烯亚胺烷基盐60～120g、多烯多胺与环氧氯丙烷缩合物60～120g、2-乙基己基硫酸酯钠盐20～50g和偏钒酸钠30～60g加入到550g水中，搅拌使其溶解，再补加水至1000mL。
按本工艺电镀试片，以2A/dm2电流密度施镀20min，用称重法测量镀层的质量，按电解定律计算得出电流效率为68.7％，本工艺具有较高的电流效率。
取钢铁件按本工艺电镀锌-镍合金，镀层厚度9.8μm，采用三价铬钝化液钝化，胶体硅酸钠溶液封闭，放置24h老化，按ISO9227-2006标准进行中性盐雾试验240h，镀层表面无白色腐蚀物生成，满足行业要求。
实施例2：
本发明的碱性锌-镍合金滚镀工艺如下：
上述工艺中所述的碱性锌-镍合金镀液由以下方法制备：向500g水中加入氢氧化钠130g，然后加入氧化锌11g，搅拌使其溶解，此溶液为A液。向50g水中加入硫酸镍5.5g，搅拌使其溶解，然后加入三乙烯四胺10g，三乙醇胺20g，搅拌均匀，此溶液为B液。将B液加入到A液中，搅拌均匀。镀液冷却后加入光亮剂6mL，辅助剂15mL，再补加水至1000mL。
本实施例所述的光亮剂和辅助剂的制备与实施例1相同。
所制备的锌-镍合金镀层脆性较小，附着力较大，耐蚀性高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种高稳定性的碱性锌-镍合金电镀溶液，其特征在于，包括以下各组分：
所述光亮剂和辅助剂包含助溶剂甲基苯磺酸钠。
2.如权利要求1所述的高稳定性的碱性锌-镍合金电镀溶液，其特征在于：所述光亮剂由甲基苯磺酸钠、丙烷磺酸吡啶嗡盐、丁醚嗡盐、丙炔醇和经焦亚硫酸钠磺化的4-甲氧基苯甲醛组成。
3.如权利要求1所述的高稳定性的碱性锌-镍合金电镀溶液，其特征在于：所述辅助剂由甲基苯磺酸钠、聚乙烯亚胺烷基盐、多烯多胺与环氧氯丙烷缩合物、2-乙基己基硫酸酯钠盐和偏钒酸钠组成。
4.如权利要求1所述的高稳定性的碱性锌-镍合金电镀溶液，其特征在于：所述光亮剂由下述方法制备：将30～60g焦亚硫酸钠溶解于750mL水中，然后加入30～60g4-甲氧基苯甲醛，搅拌使其溶解，再加入甲基苯磺酸钠30～60g、丙烷磺酸吡啶嗡盐30～60g、丁醚嗡盐10～50g和丙炔醇10～50g，搅拌至固体物质完全溶解，再补加水至1000mL。
5.如权利要求1所述的高稳定性的碱性锌-镍合金电镀溶液，其特征在于：所述辅助剂由下述方法制备：将甲基苯磺酸钠50～100g、聚乙烯亚胺烷基盐60～120g、多烯多胺与环氧氯丙烷缩合物60～120g、2-乙基己基硫酸酯钠盐20～50g和偏钒酸钠30～60g加入到550g水中，搅拌使其溶解，再补加水至1000mL。
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