CN105369227A - 用于酸性高锰酸钾溶液的稳定剂 - Google Patents
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Abstract
一种用于酸性高锰酸钾溶液的稳定剂，1L该溶液中含有0.5～10g含硼化合物，0.5～3g含苯环的硝基化合物。本发明通过在酸性高锰酸钾溶液中同时硼酸、含苯环的硝基化合物，实现了酸性高锰酸钾溶液的稳定性，且该酸性溶液具有较强的氧化性，以实现酸性高锰酸钾溶液代替铬酸溶液对ABS板的工业预处理，减少六价铬对环境的污染。
Description
技术领域
本发明属于工业ABS板化学镀前的表面预处理技术领域，具体涉及到含硼化合物和含苯环的硝基化合物的协同作用实现了酸性高锰酸钾溶液的稳定性。
背景技术
目前，塑料、玻璃、陶瓷等非金属材料越来越广泛地应用于航空航天、汽车、通讯设备和日常生活用品中。塑料金属化不仅可以增加塑料的强度，降低成本，代替贵重的有色金属，同时可以增加塑料表面的金属感，起到某些特殊装饰作用。塑料不导电，无法在望料零部件的表面进行直接电镀，在塑料金属化过程前需要在其表面形成一层导电层，然后进行电镀。塑料零部件表面的金属化方法有：真空溅射、物理气相沉积、化学镀等方法。化学镀工艺是在不需外加电流的条件下，在具有自催化活性的材料表面通过溶液中化学还原反应进行的金属沉积过程。
为了提高金属层与塑料零部件表面间的粘结性，在进行化学镀前要对塑料零部件表面进行一定前处理。基体表面的前处理工艺过程直接影响到镀层的完整性、均匀性、致密性、外观质量以及镀层与基底间的结合力。塑料零部件表面进行前处理包括除油、膨润、微蚀、中和四个过程。通过微蚀过程可以在镀件表面形成微观凹凸不平的表面。而凹坑的形成不仅增大镀层与镀件的接触面积，而且使得镀层在基底物表面生成后产生了一种“锁扣效应”，从而提高了镀层对镀件底物的结合强度。另外，在微蚀过程中可以在高分子表面形成无数个亲水极性基团，使镀件表面由憎水性变成亲水性，从而增强了镀层对镀件的结合力。ABS工程塑料是聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的简称。ABS工程塑料是由聚丙烯腈、苯乙烯和丁二烯组成，其中聚丁二烯作为枝节相分散在聚丙烯腈一苯乙烯相中。ABS工程塑料由于其良好的韧性、化学稳定性、耐腐蚀性、电绝缘性、较低的价格等优势，在工程塑料中得到了广泛的应用。
目前，工业上对ABS工程塑料零部件表面的微蚀处理主要采用Cr2O3/H2SO4微蚀液等酸性条件下的氧化处理。由于氧化剂对丁二烯的氧化速度大于对聚丙烯腈—苯乙烯的氧化速度，ABS工程塑料零部件表面的丁二烯被很快氧化，使丁二烯聚合链发生断链，从而在其表面形成了凹坑，ABS工程塑料表面变得粗糙。同时，由于氧化作用，在ABS工程塑料零部件表面形成了许多亲水性基团，如-OH，-COOH等官能团，大大提高了镀层金属在ABS工程塑料零部件的粘结性。
虽然Cr2O3/H2SO4微蚀液在工业上得到广泛应用，但由于Cr(Ⅵ)是造成环境污染的重要重金属，同时，Cr(Ⅵ)对人体的健康造成严重伤害，长期在镀铬车间工作的职工，Cr(Ⅵ)感染严重的会出现鼻隔膜穿孔，皮肤癌的病发率最高。含铬废水处理过程比较复杂，大大的增加的企业的成本。因此，在电镀金属技术领域，解决Cr(Ⅵ)对环境的污染和对人体的伤害是当前迫切需要解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够实现酸性高锰酸钾溶液持续稳定，且不易分解，同时有具有强氧化性的溶液。
解决上述技术问题所采用的技术方案是1L该溶液由下述质量配比的原料组成：
上述含硼化合物为三氧化二硼、硼酸钠、四硼酸钠中的任意一种或多种混合物；含苯环的硝基化合物是硝基苯、三硝基苯、邻硝基苯、对硝基苯、间硝基苯、以及硝基萘、二硝基萘、三硝基萘、四硝基萘、硝基萘磺酸中的任意一种或多种混合物，硫酸是98％的浓硫酸。
本发明1L化学镀铜溶液优选由下述质量配比的原料组成：
本发明1L化学镀铜溶液最佳由下述质量配比的原料组成：
本发明用于稳定的酸性高锰酸钾溶液的制备方法为：按照上述原料的质量配比，将含硼化合物、含苯环的硝基化合物加入烧杯中，加入900mL蒸馏水至固体溶解，再加入固体高锰酸钾，低温下边搅拌变加入硫酸，搅拌均匀，用蒸馏水定容至1L，配制成稳定的酸性高锰酸钾溶液。
本发明通过在酸性高锰酸钾溶液中添加含硼化合物和含苯环的硝基化合物，实现了酸性高锰酸钾溶液的高稳定性，在自然光下稳定时间长达50天，高锰酸钾浓度没有明显的减少。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
以制备本发明高锰酸钾溶液1L为例，所用原料及其质量配比为：
其制备方法如下：
按照上述原料的质量配比，将含硼化合物、含苯环的硝基化合物加入烧杯中，加入900mL蒸馏水至固体溶解，再加入固体高锰酸钾，低温下边搅拌变加入硫酸，搅拌均匀，用蒸馏水定容至1L，配制成稳定的酸性高锰酸钾溶液。
实施例2
以制备本发明高锰酸钾溶液1L为例，所用原料及其质量配比为：
其制备方法与实施例1相同，由于添加剂比例不同，实施例1,在自然光下50天后用滴定法，以草酸钠为还原剂进行滴定，测定高锰酸钾的浓度变化，发现高锰酸钾的浓度降低了0.27％；实施例2，在自然光下50天后用滴定法，以草酸钠为还原剂进行滴定，测定高锰酸钾的浓度变化降低了3.7％，与实施例3和例4相比，在自然光下50天后用滴定法，以草酸钠为还原剂进行滴定，测定高锰酸钾的浓度变化，实施例3浓度降低最大。
实施例3
以制备本发明高锰酸钾溶液1L为例，所用原料及其质量配比为：
其制备方法与实施例1相同。在自然光下50天后用滴定法，以草酸钠为还原剂进行滴定，测定高锰酸钾的浓度变化降低了0.51％
实施例4
以制备本发明化学镀铜溶液1L为例，所用原料及其质量配比为：
其制备方法与实施例1相同。在自然光下50天后用滴定法，以草酸钠为还原剂进行滴定，测定高锰酸钾的浓度变化降低了0.77％
实施例5
以制备本发明高锰酸钾溶液1L为例，所用原料及其质量配比为：
高锰酸钾70g
硫酸30g
蒸馏水加至1L
其制备方法与实施例1相同。在自然光下12小时后用滴定法，以草酸钠为还原剂进行滴定，测定高锰酸钾的浓度变化降低了19.5％，24小时后测定高锰酸钾的浓度变化降低了35.2％,7天后测定高锰酸钾的浓度变化降低了62.7％.
从实施例5与例1～4对比可以发现，例5没有添加添加剂的情况下在自然光下分解速度很快，而添加了添加剂的酸性高锰酸钾溶液，在自然光下分解速度很慢，相对比较稳定。
Claims (3)
1.一种用于酸性高锰酸钾溶液稳定剂，其特征在于1L该酸性高锰酸钾稳定剂溶液由下述质量配比的原料组成：
上述含硼化合物为三氧化二硼、硼酸钠、四硼酸钠中的任意一种或多种混合物；含苯环的硝基化合物是硝基苯、三硝基苯、邻硝基苯、对硝基苯、间硝基苯、以及硝基萘、二硝基萘、三硝基萘、四硝基萘、硝基萘磺酸中的任意一种或多种混合物，硫酸是98％的浓硫酸。
2.根据权利要求1所述的用于酸性高锰酸钾溶液的稳定剂，其特征在于1L该酸性高锰酸钾稳定剂溶液由下述质量配比的原料组成：
。
3.根据权利要求1所述的用于酸性高锰酸钾溶液稳定剂，其特征在于1L该酸性高锰酸钾溶液稳定剂由下述质量配比的原料组成：
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