CN107513733A - 一种新的无氰碱性镀锌配位剂 - Google Patents

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宋文华
杨威
黄开伟
付远波
付艳梅
胡哲
宋文超
左正忠
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    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
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Abstract

本发明公开了一种新的无氰碱性镀锌配位剂，属于电镀技术领域。本发明的配位剂由1,1',1”,1”'‑[亚胺基二(2,1‑乙二次氨基)]四(2‑丙醇)和/或四(2‑羟丙基)乙二胺为配位剂组成；本发明的配位剂可以取代氰化钠(钾)的镀锌配位(络合)剂，无毒、无污染，且镀液性能稳定，镀层与基体的结合力牢。

Description

一种新的无氰碱性镀锌配位剂
技术领域
本发明属于电镀技术领域，更具体的是涉及一种新的无氰碱性镀锌配位剂。
背景技术
为了给钢铁制件提供一个耐腐蚀的保护层，则必须在钢铁制件表面上经去油、除绣的清洁工序之后，再利用电化学沉积原理，镀上一层金属层来达到目的。在中国乃至世界范围内，应用最多的是电镀一层金属锌层。因为锌的资源丰富、价格低廉。再则，由于锌的电极电位比铁的要负，对钢铁基体而言，锌镀层属于阳极性镀层，在发生腐蚀时，锌镀层首先溶解、牺牲自己本身来保护钢铁基体。因此，镀锌在电镀总量中应用量最大，达到60％以上，是第一大的镀种。
在电镀锌的工艺上，碱性的氰化物镀锌工艺应用最早，有160多年的历史。氰化钠(钾)在镀液中起着配位剂(原称络合剂)作用，首先它与锌离子进行配位(络合)，然后再以络合后的“锌络合离子”形式在阴件上(钢铁件上)放电，接受电子，而被还原为金属锌形成锌镀层。氰化镀锌有下列优点：镀层结晶较细致，与钢铁基体间结合力好，镀液分散性好，抗金属杂质污染的能力强。然而，氰化物镀锌的缺点亦是显然的。首先，它的最大缺点是镀液有剧毒，在生产过程逸出的气体、排出的废水也会有毒，对人体、水源、土壤、环境将造成很大的危害。对经济的发展也将造成不可估量的损失。
我国在上世纪70年代就开始了在碱性镀锌工艺中淘汰氰化钠(钾)的研究、开发、应用工作，一直到现在，并取得了较大的成功。其主要的理念就是寻找一种或几种可代替氰化钠(钾)的无毒、无污染的物质作为锌离子的配位(络合)剂，以保障电镀锌层的性能、质量以及对环境自然的友好。近半个世纪来，已有不少的代替氰化物的镀锌液见于文献和生产工艺实践，并也取得了一些明显的、接近于氰化物镀锌的效果。如：焦磷酸(盐)镀锌、氨三乙酸(盐)镀锌、乙二胺四乙酸(盐)镀锌，等等。除了用这些物质作为锌离子的配位(络合)剂外，辅以各种添加剂，得到较为满意的镀锌层。但在与钢铁件的结合力、耐金属杂质的干扰方面，仍逊于氰化钠(钾)的碱性镀锌液。故此，本发明的目的是研发一种新的、可代替氰化物的、不同于目前各类型的碱性无氰镀锌配位剂。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的就是寻找一种可以取代氰化钠(钾)的镀锌配位(络合)剂，无毒、无污染，镀液性能稳定，镀层与基体的结合力牢，废水液容易处理，符合环保要求的无氰碱性电镀锌溶液。
一种新的无氰碱性镀锌配位剂，该配位剂由1,1',1”,1”'-[亚胺基二(2,1-乙二次氨基)]四(2-丙醇)和/或四(2-羟丙基)乙二胺为配位剂组成；其中1,1',1”,1”'-[亚胺基二(2,1-乙二次氨基)]四(2-丙醇)的结构式如下：
其中四(2-羟丙基)乙二胺的结构式为：
优选地，如上所述的一种新的无氰碱性镀锌配位剂，该配位剂由1,1',1”,1”'-[亚胺基二(2,1-乙二次氨基)]四(2-丙醇)和四(2-羟丙基)乙二胺时，二者的质量比为 0.8-1.5:1。
一种新的无氰碱性镀锌配位剂的应用工艺，采用氧化锌作为镀锌液的锌离子；采用氢氧化钠作为镀液的导电盐；采用1,1',1”,1”'-[亚胺基二(2,1-乙二次氨基)]四(2- 丙醇)和/或四(2-羟丙基)乙二胺为配位剂。
本发明相对现有技术所取得的优异效果为：①本发明的配位剂可以取代氰化钠(钾) 的镀锌配位(络合)剂，无毒、无污染，且镀液性能稳定，镀层与基体的结合力牢。
具体实施方式
为能清楚说明本发明方案的技术特点，下面结合具体实施例，对本发明进行阐述。但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
实施例1
一种新的无氰碱性镀锌配位剂，其配位剂为1,1',1”,1”'-[亚胺基二(2,1-乙二次氨基)]四(2-丙醇)，其应用工艺为：
实施例2
一种新的无氰碱性镀锌配位剂，其配位剂为四(2-羟丙基)乙二胺，其应用工艺为：
实施例3
一种新的无氰碱性镀锌配位剂，其配位剂①为1,1',1”,1”'-[亚胺基二(2,1-乙二次氨基)]四(2-丙醇)，配位剂②为四(2-羟丙基)乙二胺，其应用工艺为：
实施例4
一种新的无氰碱性镀锌配位剂，其配位剂①为1,1',1”,1”'-[亚胺基二(2,1-乙二次氨基)]四(2-丙醇)，配位剂②为四(2-羟丙基)乙二胺，其应用工艺为：
实施例5
一种新的无氰碱性镀锌配位剂，其配位剂①为1,1',1”,1”'-[亚胺基二(2,1-乙二次氨基)]四(2-丙醇)，配位剂②为四(2-羟丙基)乙二胺其应用工艺为：
。

Claims (3)

1.一种新的无氰碱性镀锌配位剂，其特征在于：该配位剂由1,1',1”,1”'-[亚胺基二(2,1-乙二次氨基)]四(2-丙醇)和/或四(2-羟丙基)乙二胺组成。
2.如权利要求1所述的一种新的无氰碱性镀锌配位剂，其特征在于：该配位剂由1,1',1”,1”'-[亚胺基二(2,1-乙二次氨基)]四(2-丙醇)和四(2-羟丙基)乙二胺时，二者的质量比为0.8-1.5:1。
3.如权利要求1所述一种新的无氰碱性镀锌配位剂的应用，其特征在于：氧化锌为镀锌液的锌离子、氢氧化钠为镀液的导电盐、1,1',1”,1”'-[亚胺基二(2,1-乙二次氨基)]四(2-丙醇)和/或四(2-羟丙基)乙二胺为配位剂。
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Citations (3)

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US6652728B1 (en) * 1998-09-02 2003-11-25 Atotech Deutschland Gmbh Cyanide-free aqueous alkaline bath used for the galvanic application of zinc or zinc-alloy coatings
US20060201820A1 (en) * 2003-12-19 2006-09-14 Opaskar Vincent C Alkaline zinc-nickel alloy plating compositions, processes and articles therefrom
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Title
NEIL V.JARVIS: ""The affinity of the Uranyl Ion for Nitrogen Donor Ligands"", 《RADIOCHIMICA ACTA》 *

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