CN106835217B - 仿金电镀用光亮性分散剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种仿金电镀用光亮性分散剂及其制备方法，属金属或非金属制品的表面电镀处理技术领域。本发明光亮性分散剂包括乙氧基丁炔二醇、烟酸、氢氧化钾、糖精和烯丙基磺酸钠，这些成分均无毒、无磷(膦)、无氨，对环境和人体无毒害作用。而且本发明光亮性分散剂兼具光亮性能和分散性能，可使仿金镀层有较宽的金色电流密度范围，使得所制仿金镀层金色外观均匀一致。另外，本发明更适用于复杂工件、深孔工件的仿金电镀。
Description
技术领域
本发明涉及金属或非金属制品的表面电镀处理技术领域，特别是涉及一种仿金电镀用光亮性分散剂及其制备方法。
背景技术
仿金电镀工艺是目前金属或非金属的表面处理技术领域重要的电镀工艺技术，其可分为电镀Cu-Zn二元合金和在此基础上另再添加少量的锡或镍元素形成三元、四元合金镀层等几种类型。它可以在金属以及非金属的表面镀出一层似12-24K金色的，而实际是非金元素的合金镀层。
因其优异的性能和类金属色颜色，仿金镀层广泛地用于小五金、家具、灯饰、箱包、钟表、音响、建材、室内外广告、招牌、首饰等方面，有着纯金不可替代的、优异的、成本低廉的性能以及安全性能。且随着科学技术的发展和人民生活水平的提高,人们对仿金镀层的质量和外观要求也越来越高,即要求其兼具功能性和装饰性。对具有装饰性的镀层而言,镀层表面的光亮度尤为重要。在仿金电镀液中加入一定成分的光亮剂不仅可提高镀层的光亮度，改善其装饰效果，还可提高仿金电镀液的稳定性，进而有利于获得高光亮度、高整平性、高均镀能力的镀层。
20世纪70年代我国成功开发和推广了以聚二硫二丙烷磺酸钠(SP)、2-巯基苯并咪唑(M)、乙撑硫脲(N)等为主要组分的组合光亮剂,曾得到广泛应用。但此类组合光亮剂在生产使用中,有较难控制、出光速度慢等不足。而且在仿金电镀中，使用这些光亮剂，因其分散能力较差，仿金镀层的金色电流密度范围较窄，导致金色外观不均匀、不一致。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在问题，提供一种全新的仿金电镀用光亮性分散剂及其制备方法，该光亮性分散剂兼具光亮性能和分散性能，可解决现行的无氰仿金层的金色外观现不均匀、不一致的问题，而且该光亮性分散剂不含有毒的、有磷(膦)、有氨的物质，更有利于环境及水质、土壤的清洁保护。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
仿金电镀用光亮性分散剂，以每升溶液含有的质量计，包括以下组分：
乙氧基丁炔二醇：160～170g/L，
烟酸：60～70g/L，
氢氧化钾：30～50g/L，
糖精：40～60g/L，
烯丙基磺酸钠：40～50g/L。
作为本发明仿金电镀用光亮性分散剂的一个优选方案，以每升溶液含有的质量计，包括以下组分：
乙氧基丁炔二醇：165g/L，
烟酸：65g/L，
氢氧化钾：40g/L，
糖精：50g/L，
烯丙基磺酸钠：5g/L。
制备上述仿金电镀用光亮性分散剂的方法，包括以下步骤：
1)量取蒸馏水于容器中，加热；
2)将糖精、烯丙基磺酸钠加入到步骤1)所制的蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
3)将乙氧基丁炔二醇加入到步骤2)所制的溶液中，搅拌至完全溶解；
4)量取蒸馏水于另一容器中，并加入氢氧化钾，待氢氧化钾溶完后，加入烟酸，搅拌至完全溶解，然后加入到步骤3)所制的溶液中，并补充常温蒸馏水，搅拌均匀，即得光亮性分散剂。
作为本发明仿金电镀用光亮性分散剂的制备方法的一个优选方案，所述步骤1)中蒸馏水的加热温度为50～60℃。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明光亮性分散剂兼具光亮性能和分散性能，可使仿金镀层有较宽的金色电流密度范围，即在高电流区可抑制Cu色过多、在低电流区可促进Zn或Sn的沉积，进而使所制仿金镀层金色外观均匀一致。
2、本发明光亮性分散剂采用无毒、无磷(膦)、无氨的物质制成，可用于制备无氰、无磷、无氨仿金电镀液，不仅有利于环境及水质、土壤的清洁保护，且为现有仿金镀液的无毒、无磷(膦)、无氨化提供了可能。
3、本发明光亮性分散剂以乙氧基丁炔二醇、烟酸、糖精和烯丙基磺酸钠为主要成分，其中乙氧基丁炔二醇可作为电镀液的初级光亮剂，减少金属结晶的晶粒尺寸，降低镀层的张应力，提高镀层的延展性，并赋予镀层一定光泽，糖精可作为电镀液的次级光亮剂，可使镀层产生明显光泽，其同乙氧基丁炔二醇合理配合可产生全亮的镀层，并使镀层具有较高的延展性和较低的杂质敏感性，同时烯丙基磺酸钠可作为电镀液的辅助光亮剂，具有良好的分散作用，可改善镀层的覆盖能力，而烟酸作为电镀液的三级光亮剂可进一步提高镀层光亮性。本发明光亮性分散剂各成分间合理组合，使其具有良好的光亮性能和分散性能，也使得所制镀层具有良好的光亮性和覆盖能力，进而更适用于复杂工件、深孔工件的仿金电镀。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进行进一步说明，实施例仅用于解释本发明，不对本发明构成任何限定。
实施例1
仿金电镀用光亮性分散剂，以每升溶液含有的质量计，包括以下组分：
乙氧基丁炔二醇：160g/L，
烟酸：60g/L，
氢氧化钾：30g/L，
糖精：40g/L，
烯丙基磺酸钠：40g/L。
制备上述仿金电镀用光亮性分散剂的方法，包括以下步骤：
1)量取0.75L蒸馏水于1L容器中，加热至50℃；
2)将40g糖精、40g烯丙基磺酸钠加入到步骤1)所制的蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
3)将160g乙氧基丁炔二醇加入到步骤2)所制的溶液中，搅拌至完全溶解；
4)量取0.2L蒸馏水于另一容器中，并加入30g氢氧化钾，待氢氧化钾溶完后，加入60g烟酸，搅拌至完全溶解，然后加入到步骤3)所制的溶液中，并补充常温蒸馏水至1L，搅拌均匀，即得光亮性分散剂。
采用上述仿金电镀用光亮性分散剂制备无氰、无磷、无氨仿金电镀液，包括以下步骤：
1)取一个1000mL的容器，将20g硼酸溶解于温度为50～60℃的500mL热蒸馏水中，然后加入80g柠檬酸，搅拌至溶解完全；
2)向步骤1)制得的溶液中加入8g丁二酰亚胺，搅拌至溶解完全；
3)向步骤2)制得的溶液中加入20g硫酸铜，搅拌至溶解完全；
4)向步骤3)制得的溶液中加入30g硫酸锌，搅拌至溶解完全；
5)另取一个容器，将80g氢氧化钾溶解于300mL常温蒸馏水中，搅拌至溶解完全，冷却后，在搅拌下，将所制氢氧化钾溶液加入到步骤4)所制的溶液中，即可得二元Cn-Zn初始无氰、无磷、无氨仿金电镀液；
6)向步骤5)所制的二元Cn-Zn初始无氰、无磷、无氨仿金电镀液中加入16mL仿金电镀用光亮性分散剂，并补充常温蒸馏水至1000mL，搅拌均匀，静置12～24h，即可得二元Cn-Zn无氰、无磷、无氨仿金电镀液。
实施例2
仿金电镀用光亮性分散剂，以每升溶液含有的质量计，包括以下组分：
乙氧基丁炔二醇：165g/L，
烟酸：65g/L，
氢氧化钾：40g/L，
糖精：50g/L，
烯丙基磺酸钠：45g/L。
制备上述仿金电镀用光亮性分散剂的方法，包括以下步骤：
1)量取0.75L蒸馏水于1L容器中，加热至55℃；
2)将50g糖精、45g烯丙基磺酸钠加入到步骤1)所制的蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
3)将165g乙氧基丁炔二醇加入到步骤2)所制的溶液中，搅拌至完全溶解；
4)量取0.2L蒸馏水于另一容器中，并加入40g氢氧化钾，待氢氧化钾溶完后，加入65g烟酸，搅拌至完全溶解，然后加入到步骤3)所制的溶液中，并补充常温蒸馏水至1L，搅拌均匀，即得光亮性分散剂。
采用上述仿金电镀用光亮性分散剂制备无氰、无磷、无氨仿金电镀液，包括以下步骤：
1)取一个1000mL的容器，将25g硼酸溶解于温度为50～60℃的500mL热蒸馏水中，然后加入90g柠檬酸，搅拌至溶解完全；
2)向步骤1)制得的溶液中加入9g丁二酰亚胺，搅拌至溶解完全；
3)向步骤2)制得的溶液中加入22.5g硫酸铜，搅拌至溶解完全；
4)向步骤3)制得的溶液中加入35g硫酸锌，搅拌至溶解完全；
5)另取一个容器，将90g氢氧化钾溶解于300mL常温蒸馏水中，搅拌至溶解完全，冷却后，在搅拌下，将所制氢氧化钾溶液加入到步骤4)所制的溶液中；
6)另取一个容器，将20g氢氧化钾溶解于180mL常温蒸馏水中，搅拌至溶解完全，然后，在搅拌下，向溶解的氢氧化钾溶液中多次少量地加入5g锡酸钠，待锡酸钠溶解完全并去掉杂质后，在搅拌下，加入到步骤5)所制的溶液中，即可得三元Cn-Zn-Sn初始无氰、无磷、无氨仿金电镀液；
7)向步骤6)所制的三元的Cn-Zn-Sn仿金初始镀液中加入18mL仿金电镀用光亮性分散剂，并补充常温蒸馏水至1000mL，搅拌均匀，静置12～24h，即可得三元Cn-Zn-Sn无氰、无磷、无氨仿金电镀液。
实施例3
仿金电镀用光亮性分散剂，以每升溶液含有的质量计，包括以下组分：
乙氧基丁炔二醇：170g/L，
烟酸：70g/L，
氢氧化钾：50g/L，
糖精：60g/L，
烯丙基磺酸钠：50g/L。
制备上述仿金电镀用光亮性分散剂的方法，包括以下步骤：
1)量取0.75L蒸馏水于1L容器中，加热至60℃；
2)将60g糖精、50g烯丙基磺酸钠加入到步骤1)所制的蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
3)将170g乙氧基丁炔二醇加入到步骤2)所制的溶液中，搅拌至完全溶解；
4)量取0.2L蒸馏水于另一容器中，并加入50g氢氧化钾，待氢氧化钾溶完后，加入70g烟酸，搅拌至完全溶解，然后加入到步骤3)所制的溶液中，并补充常温蒸馏水至1L，搅拌均匀，即得光亮性分散剂。
采用上述仿金电镀用光亮性分散剂制备无氰、无磷、无氨仿金电镀液，包括以下步骤：
1)取一个1000mL的容器，将30g硼酸溶解于温度为50～60℃的500mL热蒸馏水中，然后加入100g柠檬酸，搅拌至溶解完全；
2)向步骤1)制得的溶液中加入10g丁二酰亚胺，搅拌至溶解完全；
3)向步骤2)制得的溶液中加入25g硫酸铜，搅拌至溶解完全；
4)向步骤3)制得的溶液中加入40g硫酸锌，搅拌至溶解完全；
5)另取一个容器，将85g氢氧化钾溶解于300mL常温蒸馏水中，搅拌至溶解完全，冷却后，在搅拌下，将所制氢氧化钾溶液加入到步骤4)所制的溶液中；
6)另取一个容器，将25g氢氧化钾溶解于180mL常温蒸馏水中，搅拌至溶解完全，然后，在搅拌下，向溶解的氢氧化钾溶液中多次少量地加入8g锡酸钠，待锡酸钠溶解完全并去掉杂质后，在搅拌下，加入到步骤5)所制的溶液中，即可得三元Cn-Zn-Sn初始无氰、无磷、无氨仿金电镀液；
7)向步骤6)所制的三元的Cn-Zn-Sn仿金初始镀液中加入20mL仿金电镀用光亮性分散剂，并补充常温蒸馏水至1000mL，搅拌均匀，静置12～24h，即可得三元Cn-Zn-Sn无氰、无磷、无氨仿金电镀液。
采用实施例1～3仿金电镀用光亮性分散剂制备的二元Cn-Zn无氰、无磷、无氨仿金电镀液或三元Cn-Zn-Sn无氰、无磷、无氨仿金电镀液进行仿金电镀，其中电镀镀液pH值为8.5～10.0，阴极电流密度为0.25～1.0A/dm2，镀液温度为50～58℃，电镀时间为30～180s，阳极为Cu-Zn板。所制得的镀层外观光亮平整、色调均匀。
Claims (2)
1.一种制备仿金电镀用光亮性分散剂的方法，其特征在于：所述仿金电镀用光亮性分散剂，以每升溶液含有的质量计，包括以下组分：
乙氧基丁炔二醇：165g/L，
烟酸：65g/L，
氢氧化钾：40g/L，
糖精：50g/L，
烯丙基磺酸钠：45g/L；
其制备方法具体包括以下步骤：
1)量取蒸馏水于容器中，加热；
2)将糖精、烯丙基磺酸钠加入到步骤1)所制的蒸馏水中，搅拌至完全溶解；
3)将乙氧基丁炔二醇加入到步骤2)所制的溶液中，搅拌至完全溶解；
4)量取蒸馏水于另一容器中，并加入氢氧化钾，待氢氧化钾溶完后，趁热加入烟酸，搅拌至完全溶解，然后加入到步骤3)所制的溶液中，并补充常温蒸馏水，搅拌均匀，即得仿金电镀用光亮性分散剂。
2.根据权利要求1所述的仿金电镀用光亮性分散剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中蒸馏水的加热温度为50～60℃。
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