CN115182017A - 复配型分散剂及制备方法、混合电镀液及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及材料技术领域,具体涉及一种复配型分散剂,其由蒸馏水、非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂和润湿剂组成;所述非离子型表面活性剂为吐温类化合物,阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物,润湿剂为酰胺类化合物;所述复配型分散剂能阻断或减缓分散液中石墨烯的团聚。本发明还涉及一种复配型分散剂制备方法,用于制备所述复配型分散剂,其操作简单。本发明还涉及一种包括所述复配型分散剂的混合电镀液,其石墨烯分散均匀稳定。本发明还涉及一种混合电镀液制备方法,制得的混合电镀液中石墨烯分布均匀稳定。
Description
技术领域
本发明涉及材料技术领域,具体涉及一种复配型分散剂,一种复配型分散剂制备方法,一种包括所述复配型分散剂的混合电镀液以及一种混合电镀液制备方法。
背景技术
石墨烯为一种二维晶体材料,具有优异的电学、热学以及机械性能,其中单层石墨烯热导率高达5150W(m·K),载流子迁移率达到15000cm2(V·S);金属基石墨烯复合电接触材料,具有比其他增强相复合电接触材料更有优越的导电性、耐磨性、导热性,而且石墨烯稳定性好,在石墨烯与金属复合后也不存在电介质腐蚀的问题。
石墨烯的片层之间有较强的π-π作用力,使得在分散液中分散的单层的石墨烯很容易发生团聚,重新形成石墨,严重影响了其性能;由于石墨烯疏水疏油的特殊结构,必须将通过添加特殊的表面活性剂和渗透剂才可以将其稳定的分散在水或其他溶剂中,以将石墨烯电镀在金属表面,获得金属基石墨烯复合电接触材料。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种复配型分散剂,能阻断或减缓分散液中石墨烯的团聚;还提供一种复配型分散剂制备方法,操作简单;还提供一种包括所述复配型分散剂的混合电镀液,其石墨烯分散均匀稳定;还提供一种混合电镀液制备方法,制得的混合电镀液中石墨烯分布均匀稳定。
为实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种复配型分散剂,其由蒸馏水、非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂和润湿剂组成;所述非离子型表面活性剂为吐温类化合物,阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物,润湿剂为酰胺类化合物。
优选的,所述润湿剂包括聚乙烯吡咯烷酮、烷基酰胺、月桂酸二乙醇酰胺、吡咯烷酮基羧酸钠、聚氧乙烯烷基酰胺和烷基醇酰胺中的一种或多种。
优选的,所述非离子型表面活性剂包括吐温-20、吐温-40、吐温-60和吐温-80中的一种或多种。
优选的,所述阴离子型表面活性剂包括丁二酸二己酯磺酸钠、月桂醇琥珀酸单酯磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠中的一种或多种。
优选的,所述复配型分散剂中,非离子型表面活性剂的质量分数为1-10%。
优选的,所述复配型分散剂中,润湿剂的质量分数为1-10%。
优选的,所述复配型分散剂中,阴离子型表面活性剂的质量分数为1-10%。
一种复配型分散剂制备方法,其包括以下步骤:
步骤1,向温度为T0的蒸馏水中,加入阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂,搅拌时间t0,40℃≤T0≤60℃,5≤t0≤15min;
步骤2,将润湿剂加入步骤1所得混合物中,补充蒸馏水,搅拌时间t1,得到复配型分散剂,5min≤t1≤15min;所述复配型分散剂中,非离子型表面活性剂的质量分数为1-10%,阴离子型表面活性剂的质量分数为1-10%,润湿剂的质量分数为1-10%,余量为蒸馏水。
优选的,所述润湿剂包括聚乙烯吡咯烷酮、烷基酰胺、月桂酸二乙醇酰胺、吡咯烷酮基羧酸钠、聚氧乙烯烷基酰胺和烷基醇酰胺中的一种或多种。
优选的,所述非离子型表面活性剂包括吐温-20、吐温-40、吐温-60和吐温-80中的一种或多种。
优选的,所述阴离子型表面活性剂包括丁二酸二己酯磺酸钠、月桂醇琥珀酸单酯磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠中的一种或多种。
一种混合电镀液,包括所述的复配型分散剂、银基础水溶液和石墨烯,银基水溶础液包括KCN和银离子。
优选的,所述银基础水溶液中,KCN的质量体积浓度为90.0-200.0g/L。
优选的,所述银基础水溶液中,银离子的质量体积浓度为15.0-50.0g/L。
优选的,所述混合电镀液中,石墨烯的质量体积浓度为1.0-20.0g/L。
优选的,所述混合电镀液的滚镀电流密度为0.5-0.7A/dm3。
优选的,所述混合电镀液的挂镀电流密度为0.7-1.0A/dm3。
优选的,所述混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为15.0-45.0ml/L。
一种混合电镀液制备方法,其包括以下步骤:
步骤1,制备银基础水溶液;所述银基础水溶液中,KCN的质量体积浓度为90.0-200.0g/L,银离子的质量体积浓度为15.0-50.0g/L;
步骤2,将所述的复配型分散剂和石墨烯依次加入银基础水溶液中,搅拌混合制得混合电镀液;所述混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为15.0-45.0ml/L,石墨烯的质量体积浓度为1.0-20.0g/L。
本发明的两种复配型分散剂,其各组分协同,分散剂中的亲油基团能吸附在石墨烯颗粒表面形成包围层,能有效阻断或减缓分散液中石墨烯的团聚,另外分散剂中的亲水基团与水中的OH-离子结合,保证石墨烯均匀、稳定的分散在分散液中。
本发明复配型分散剂制备方法,其操作简单,制得的复配型分散剂可有效阻断或减缓分散液中石墨烯的团聚。
本发明混合电镀液,其复配型分散剂能有效阻断或减缓石墨烯的团聚,保证石墨烯稳定均匀的分散在混合电镀液中,有利于提高电镀产品的银-石墨烯电镀层中石墨烯的均匀程度,更好的发挥石墨烯的导电、耐磨性能。
本发明混合电镀液制备方法,制备的混合电镀液中,石墨烯分布均匀稳定。
具体实施方式
以下结合实施例,进一步说明本发明的复配型分散剂及制备方法、包括所述复配型分散剂的混合电镀液及制备方法的具体实施方式。本发明的复配型分散剂及制备方法、包括所述复配型分散剂的混合电镀液及制备方法不限于以下实施例的描述。
本发明公开一种复配型分散剂,用于阻断或减缓分散液中石墨烯的团聚,其由蒸馏水、非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂和润湿剂组成;所述非离子型表面活性剂为吐温类化合物,阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物,润湿剂为酰胺类化合物。
本发明的两种复配型分散剂,其各组分协同,分散剂中的亲油基团能吸附在石墨烯颗粒表面形成包围层,能有效阻断或减缓分散液中石墨烯的团聚,另外分散剂中的亲水基团与水中的OH-离子结合,保证石墨烯均匀、稳定的分散在分散液中。
本发明公开一种复配型分散剂制备方法,其包括以下步骤:
步骤1,向温度为T0的蒸馏水中,加入阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂,搅拌时间t0,5≤t0≤15min,40℃≤T0≤60℃;
步骤2,将润湿剂加入步骤1中所得混合物中,补充蒸馏水,搅拌时间t1,制得复配型分散剂,5min≤t1≤15min;所述复配型分散剂中,非离子型表面活性剂的质量分数为1-10%,阴离子型表面活性剂的质量分数为1-10%,润湿剂的质量分数为1-10%,余量为蒸馏水。
本发明复配型分散剂制备方法,其操作简单,制得的复配型分散剂可有效阻断或减缓分散液中石墨烯的团聚。
本发明公开一种混合电镀液,其包括所述复配型分散剂、银基础水溶液和石墨烯,银基础水溶液包括KCN和银离子。
本发明混合电镀液,其复配型分散剂能有效阻断或减缓石墨烯的团聚,保证石墨烯稳定均匀的分散在混合电镀液中,有利于提高电镀产品的银-石墨烯电镀层中石墨烯的均匀程度,更好的发挥石墨烯的导电、耐磨性能。
本发明公开一种混合电镀液制备方法,其包括以下步骤:
步骤1,制备银基础水溶液;所述银基础水溶液中,KCN的质量体积浓度为90.0-200.0g/L,银离子的质量体积浓度为15.0-50.0g/L;
步骤2,将所述的复配型分散剂和石墨烯依次加入银基础水溶液中,搅拌混合制得混合电镀液;所述混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为15.0-45.0ml/L,石墨烯的质量体积浓度为1.0-20.0g/L。
本发明混合电镀液制备方法,制备的混合电镀液中,石墨烯分布均匀稳定。
以下将结合具体实施例对本发明复配型分散剂以及复配型分散剂制备方法作进一步说明。
以下为本发明复配型分散剂的一种实施方式。
本发明复配型分散剂,用于阻断或减缓分散液(例如本发明混合电镀液)中石墨烯的团聚,其由蒸馏水、非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂和润湿剂组成;所述非离子型表面活性剂为吐温类化合物,阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物,润湿剂为酰胺类化合物。
所述阴离子型表面活性剂包括丁二酸二己酯磺酸钠、月桂醇琥珀酸单酯磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠中的一种或多种。
优选的,所述复配型分散剂中,阴离子型表面活性剂的质量分数为1-10%。所述复配型分散剂中,阴离子型表面活性剂的质量分数为1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%。
优选的,所述非离子型表面活性剂包括吐温-20、吐温-40、吐温-60和吐温-80中的一种或多种。
优选的,所述复配型分散剂中,非离子型表面活性剂的质量分数为1-10%。所述复配型分散剂中,非离子型表面活性剂的质量分数为1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%。
优选的,所述润湿剂包括聚乙烯吡咯烷酮、烷基酰胺、月桂酸二乙醇酰胺、吡咯烷酮基羧酸钠、聚氧乙烯烷基酰胺和烷基醇酰胺中的一种或多种。
优选的,所述复配型分散剂中,润湿剂的质量分数为1-10%。进一步的,所述复配型分散剂中,润湿剂的质量分数为1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%。
以下为本发明复配型分散剂制备方法的一种实施方式。
本发明复配型分散剂制备方法包括以下操作步骤:
步骤1,向温度为T0的蒸馏水中,加入阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂,搅拌时间t0,40℃≤T0≤60℃,5≤t0≤15min。
优选的,T0为40℃、45℃、50℃、55℃或60℃。
优选的,t0为5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min或15min。
步骤2,将润湿剂加入步骤1中所得混合物中,补充蒸馏水,搅拌时间t1,得到复配型分散剂,5min≤t1≤15min;所述复配型分散剂中,非离子型表面活性剂的质量分数为1-10%,阴离子型表面活性剂的质量分数为1-10%,润湿剂的质量分数为1-10%,余量为蒸馏水。
优选的,t1为5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min或15min。
具体的,例如预配制质量为Mkg的复配型分散剂,计算蒸馏水所需质量;步骤1,取蒸馏水所需质量的15-45%加热至T0,加入阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂,搅拌时间t0;步骤2,将润湿剂加入步骤1中所得混合物中,补充蒸馏水,搅拌时间t1,制得复配型分散剂Mkg。
实施例一:
所述复配型分散剂由丁二酸二己酯磺酸钠、吐温-20、聚乙烯吡咯烷酮和蒸馏水组成;所述复配型分散剂中,丁二酸二己酯磺酸钠的质量分数为5%,吐温-20的质量分数为5%,聚乙烯吡咯烷酮的质量分数为5%,余量为蒸馏水,当然由于原材料和工艺的原因,还可能含有其他杂质。
所述复配型分散剂制备方法包括以下操作步骤:
步骤1,向温度为50℃的蒸馏水中,依次加入丁二酸二己酯磺酸钠、吐温-20,搅拌10min;
步骤2,将聚乙烯吡咯烷酮加入步骤1得到的混合物中,补充蒸馏水,搅拌10min后制得复配型分散剂;所述复配型分散剂中,丁二酸二己酯磺酸钠的质量分数为5%,吐温-20的质量分数为5%,聚乙烯吡咯烷酮的质量分数为5%,余量为蒸馏水。
实施例二:
所述复配型分散剂由月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、吐温-20、聚氧乙烯烷基酰胺和蒸馏水组成;所述复配型分散剂中,月桂基磺化琥珀酸单酯二钠的质量分数为5%,吐温-20的质量分数为5%,聚氧乙烯烷基酰胺的质量分数为5%,余量为蒸馏水。
所述复配型分散剂制备方法包括以下操作步骤:
步骤1,向温度为50℃的蒸馏水中,依次加入月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、吐温-20,搅拌10min;
步骤2,将聚氧乙烯烷基酰胺加入步骤1得到的混合物中,补充蒸馏水,搅拌10min后制得复配型分散剂;所述复配型分散剂中,月桂基磺化琥珀酸单酯二钠的质量分数为5%,吐温-20的质量分数为5%,聚氧乙烯烷基酰胺的质量分数为5%,余量为蒸馏水。
实施例三:
所述复配型分散剂由月桂醇琥珀酸单酯磺酸钠、吐温-80、烷基酰胺和蒸馏水组成;所述复配型分散剂中,月桂醇琥珀酸单酯磺酸钠的质量分数为7%,吐温-80的质量分数为5%,烷基酰胺的质量分数为4%,余量为蒸馏水。
所述复配型分散剂制备方法包括以下操作步骤:
步骤1,向温度为50℃的蒸馏水中,依次加入月桂醇琥珀酸单酯磺酸钠、吐温-80,搅拌10min;
步骤2,将烷基酰胺加入步骤1得到的混合物中,搅拌10min后制得复配型分散剂;所述复配型分散剂中,月桂醇琥珀酸单酯磺酸钠的质量分数为7%,吐温-80的质量分数为5%,烷基酰胺的质量分数为4%,余量为蒸馏水。
实施例四:
所述复配型分散剂由丁二酸二己酯磺酸钠、吐温-60、吡咯烷酮基羧酸钠和蒸馏水组成;所述复配型分散剂中,丁二酸二己酯磺酸钠的质量分数6%,吐温-60的质量分数为5%,吡咯烷酮基羧酸钠的质量分数为4%,余量为蒸馏水。
所述复配型分散剂制备方法包括以下操作步骤:
步骤1,向温度为50℃的蒸馏水中,依次加入丁二酸二己酯磺酸钠、吐温-60,搅拌10min;
步骤2,将吡咯烷酮基羧酸钠加入步骤1得到的混合物中,补充蒸馏水,搅拌10min后制得复配型分散剂;所述复配型分散剂中,丁二酸二己酯磺酸钠的质量分数6%,吐温-60的质量分数为5%,吡咯烷酮基羧酸钠的质量分数为4%,余量为蒸馏水。
实施例五:
所述复配型分散剂由十二烷基二甲醚二磺酸钠、吐温-40、烷基醇酰胺和蒸馏水组成;所述复配型分散剂中,十二烷基二甲醚二磺酸钠的质量分数为1%,吐温-40的质量分数为1%,烷基醇酰胺的质量分数为1%,余量为蒸馏水。
所述复配型分散剂制备方法包括以下操作步骤:
步骤1,向温度为40℃的蒸馏水中,依次加入十二烷基二甲醚二磺酸钠、吐温-40,搅拌5min;
步骤2,将烷基醇酰胺加入步骤1得到的混合物中,补充蒸馏水,搅拌5min后制得复配型分散剂;所述复配型分散剂中,十二烷基二甲醚二磺酸钠的质量分数为1%,吐温-40的质量分数为1%,烷基醇酰胺的质量分数为1%,余量为蒸馏水。
实施例六:
所述复配型分散剂由脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠、吐温-20、与硅酸二乙醇酰胺和蒸馏水组成;所述复配型分散剂中,脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠的质量分数为10%,吐温-20的质量分数为10%,硅酸二乙醇酰胺的质量分数为10%,余量为蒸馏水。
所述复配型分散剂制备方法包括以下操作步骤:
步骤1,向温度为60℃的蒸馏水中,依次加入脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠、吐温-20,搅拌15min;
步骤2,将硅酸二乙醇酰胺加入步骤1得到的混合物中,搅拌15min后制得复配型分散剂;所述复配型分散剂中,脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠的质量分数为10%,吐温-20的质量分数为10%,硅酸二乙醇酰胺的质量分数为10%,余量为蒸馏水。
实施例七:
所述复配型分散剂由丁二酸二己酯磺酸钠、十二烷基二甲醚二磺酸钠、吐温-20、吐温-60、聚乙烯吡咯烷酮、吡咯烷酮基羧酸钠和蒸馏水组成;所述复配型分散剂中,丁二酸二己酯磺酸钠的质量分数为4%,十二烷基二甲醚二磺酸钠的质量分数为3%,吐温-20的质量分数为3%,吐温-60的质量分数为3%,聚乙烯吡咯烷酮的质量分数为2%,吡咯烷酮基羧酸钠的质量分数为2%,余量为蒸馏水。
所述复配型分散剂制备方法包括以下操作步骤:
步骤1,向温度为45℃的蒸馏水中,依次加入阴离子型表面活性剂(丁二酸二己酯磺酸钠和十二烷基二甲醚二磺酸钠)、非离子型表面活性剂(吐温-20和吐温-60),搅拌10min;
步骤2,将润湿剂(聚乙烯吡咯烷酮和吡咯烷酮基羧酸钠)加入步骤1得到的混合物中,补充蒸馏水,搅拌10min后制得复配型分散剂;所述复配型分散剂中,丁二酸二己酯磺酸钠的质量分数为4%,十二烷基二甲醚二磺酸钠的质量分数为3%,吐温-20的质量分数为3%,吐温-60的质量分数为3%,聚乙烯吡咯烷酮的质量分数为2%,吡咯烷酮基羧酸钠的质量分数为2%,余量为蒸馏水。
实施例八:
所述复配型分散剂由丁二酸二己酯磺酸钠、月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、月桂醇琥珀酸单酯磺酸钠、吐温-20、吐温-80、吐温-60、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯烷基酰胺、烷基酰胺和蒸馏水组成;所述复配型分散剂中,丁二酸二己酯磺酸钠的质量分数为2%,月桂基磺化琥珀酸单酯二钠的质量分数为1%,月桂醇琥珀酸单酯磺酸钠的质量分数为2%,吐温-20的质量分数为2%,吐温-80的质量分数为2%,吐温-60的质量分数为1%,聚乙烯吡咯烷酮的质量分数为2%,聚氧乙烯烷基酰胺的质量分数为2%,烷基酰胺的质量分数为2%,余量为蒸馏水。
所述复配型分散剂制备方法包括以下操作步骤:
步骤1,向温度为55℃的蒸馏水中,依次加入阴离子型表面活性剂(丁二酸二己酯磺酸钠、月桂基磺化琥珀酸单酯二钠和月桂醇琥珀酸单酯磺酸钠)、非离子型表面活性剂(吐温-20、吐温-80和吐温-60),搅拌15min;
步骤2,将润湿剂(聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯烷基酰胺和烷基酰胺)加入步骤1得到的混合物中,补充蒸馏水,搅拌15min,后制得复配型分散剂;所述复配型分散剂中,丁二酸二己酯磺酸钠的质量分数为2%,月桂基磺化琥珀酸单酯二钠的质量分数为1%,月桂醇琥珀酸单酯磺酸钠的质量分数为2%,吐温-20的质量分数为2%,吐温-80的质量分数为2%,吐温-60的质量分数为1%,聚乙烯吡咯烷酮的质量分数为2%,聚氧乙烯烷基酰胺的质量分数为2%,烷基酰胺的质量分数为2%,余量为蒸馏水。
以下为本发明混合电镀液的一种实施方式。
本发明混合电镀液,其包括所述复配型分散剂、银基础水溶液和石墨烯,银基础水溶液包括KCN和银离子。
优选的,所述银基础水溶液中,KCN的质量体积浓度为90.0-200.0g/L。进一步的,所述银基础水溶液中,KCN的质量体积浓度为90.0g/L、100.0g/L、110.0g/L、120.0g/L、130.0g/L、140.0g/L、150.0g/L、160.0g/L、170.0g/L、180.0g/L、190.0g/L或200.0g/L。
优选的,所述银基础水溶液中,银离子的质量体积浓度为15.0-50.0g/L。进一步的,所述银基础水溶液中,银离子的质量体积浓度为15.0g/L、20.0g/L、25.0g/L、30.0g/L、35.0g/L、40.0g/L、45.0g/L或50.0g/L。
优选的,所述银离子由银板电解制得的水溶液提供。
优选的,所述混合电镀液中,石墨烯的质量体积浓度为1.0-20.0g/L。进一步的,所述混合电镀液中,石墨烯的质量体积浓度为1.0g/L、1.5g/L、2.0g/L、2.5g/L、3.0g/L、4.0g/L、5.0g/L、6.0g/L、7.0g/L、8.0g/L、9.0g/L、10.0g/L、11.0g/L、12.0g/L、13.0g/L、14.0g/L、15.0g/L、16.0g/L、17.0g/L、18.0g/L、19.0g/L或20.0g/L。
优选的,所述混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为15-45ml/L。进一步的,所述混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为15ml/L、20ml/L、25ml/L、30ml/L、35ml/L、40ml/L或45ml/L。
优选的,所述混合电镀液的滚镀电流密度为0.5-0.7A/dm2。进一步的,所述混合电镀液的滚犊电流密度为0.5A/dm2、0.6A/dm2或0.7A/dm2。
优选的,所述混合电镀液的挂镀电流密度为0.7-1.0A/dm2。进一步的,所述混合电镀液的挂镀电流密度为0.7A/dm2、0.8A/dm2、0.9A/dm2或1.0A/dm2。
以下为本发明混合电镀液制备方法的一种实施方式。
步骤1,制备银基础水溶液;所述银基础水溶液中,KCN的质量体积浓度为90-200g/L,银离子的质量体积浓度为15-50g/L。
步骤2,将所述的复配型分散剂和石墨烯依次加入银基础水溶液中,搅拌混合制得混合电镀液;所述混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为15-45ml/L,石墨烯的质量体积浓度为1.0-20g/L。
实施例九:
所述混合电镀液包括实施例一的复配型分散剂、银基础水溶液和石墨烯,银基础水溶液包括KCN和银离子;所述混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为30.0ml/L,石墨烯的质量体积浓度为2.0g/L;所述银基础水溶液中,KCN的质量体积浓度为150.0g/L,银离子的质量体积浓度为30.0g/L。
优选的,所述混合电镀液的滚镀电流密度为0.6A/dm2。
优选的,所述混合电镀液的挂镀电流密度为0.8A/dm2。
实施例十:
所述混合电镀液包括实施例二的复配型分散剂、银基础水溶液和石墨烯,银基础水溶液包括KCN和银离子;所述混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为30.0ml/L,石墨烯的质量体积浓度为2.0g/L;所述银基础水溶液中,KCN的质量体积浓度为150.0g/L,银离子的质量体积浓度为30.0g/L。
优选的,所述混合电镀液的滚镀电流密度为0.6A/dm2。
优选的,所述混合电镀液的挂镀电流密度为0.8A/dm2。
实施例十一:
所述混合电镀液包括实施例三的复配型分散剂、银基础水溶液和石墨烯,银基础水溶液包括KCN和银离子;所述混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为30.0ml/L,石墨烯的质量体积浓度为2.0g/L;所述银基础水溶液中,KCN的质量体积浓度为150.0g/L,银离子的质量体积浓度为30.0g/L。
优选的,所述混合电镀液的滚镀电流密度为0.6A/dm2。
优选的,所述混合电镀液的挂镀电流密度为0.8A/dm2。
实施例十二:
所述混合电镀液包括实施例四的复配型分散剂、银基础水溶液和石墨烯,银基础水溶液包括KCN和银离子;所述混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为30.0ml/L,石墨烯的质量体积浓度为3.0g/L;所述银基础水溶液中,KCN的质量体积浓度为150.0g/L,银离子的质量体积浓度为30.0g/L。
优选的,所述混合电镀液的滚镀电流密度为0.6A/dm2。
优选的,所述混合电镀液的挂镀电流密度为0.8A/dm2。
实施例十三:
所述混合电镀液包括实施例五的复配型分散剂、银基础水溶液和石墨烯,银基础水溶液包括KCN和银离子;所述混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为15.0ml/L,石墨烯的质量体积浓度为1.0g/L;所述银基础水溶液中,KCN的质量体积浓度为90.0g/L,银离子的质量体积浓度为15.0g/L。
优选的,所述混合电镀液的滚镀电流密度为0.7A/dm2。
优选的,所述混合电镀液的挂镀电流密度为1.0A/dm2。
实施例十四:
所述混合电镀液包括实施例六的复配型分散剂、银基础水溶液和石墨烯,银基础水溶液包括KCN和银离子;所述混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为45.0ml/L,石墨烯的质量体积浓度为20.0.0g/L;所述银基础水溶液中,KCN的质量体积浓度为200.0g/L,银离子的质量体积浓度为50.0g/L。
优选的,所述混合电镀液的滚镀电流密度为0.5A/dm2。
优选的,所述混合电镀液的挂镀电流密度为0.7A/dm2。
实施例十五:
所述混合电镀液包括实施例七的复配型分散剂、银基础水溶液和石墨烯,银基础水溶液包括KCN和银离子;所述混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为35.0ml/L,石墨烯的质量体积浓度为10.0g/L;所述银基础水溶液中,KCN的质量体积浓度为180.0g/L,银离子的质量体积浓度为40g/L。
优选的,所述混合电镀液的滚镀电流密度为0.6A/dm2。
优选的,所述混合电镀液的挂镀电流密度为0.9A/dm2。
实施例十六:
所述混合电镀液包括实施例八的复配型分散剂、银基础水溶液和石墨烯,银基础水溶液包括KCN和银离子;所述混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为25.0ml/L,石墨烯的质量体积浓度为5.0g/L;所述银基础水溶液中,KCN的质量体积浓度为130.0g/L,银离子的质量体积浓度为25.0g/L。
优选的,所述混合电镀液的滚镀电流密度为0.7A/dm2。
优选的,所述混合电镀液的挂镀电流密度为0.8A/dm2。
空白电镀液:
所述空白电镀液包括银基础水溶液和石墨烯,银基础水溶液包括KCN和银离子;所述混合电镀液中,石墨烯的质量体积浓度为2.0g/L;所述银基础水溶液中,KCN的质量体积浓度为150.0g/L,银离子的质量体积浓度为30.0g/L。
优选的,所述空白电镀液的滚镀电流密度为0.6A/dm2。
优选的,所述空白电镀液的挂镀电流密度为0.8A/dm2。
本发明混合电镀液,为一种石墨烯-银混合电镀液,通过以下操作对待电镀产品进行电镀,以在待电镀产品上形成石墨烯-银混合镀层,具体的:对待电镀产品进行清洗,将清洗后的待电镀产品放入氰化钾溶液进行氰活化,对活化后的待电镀产品进行预镀银,将预镀银后的待电镀产品放入混合电镀液中进行电镀,电镀完成后,对电镀产品进行多次水洗。
表一以下为各实施例的混合电镀液、空白电镀液(未添加本发明复配型分散剂)的物理参数以及二者的电镀产品的实验数据(zeta电位数值的绝对值越大说明混合电镀液中石墨烯颗粒分散性越好、粒度检测片径数值越小说明混合电镀液中石墨烯分散性越好、耐磨性能数值越大说明电镀产品的耐磨性越好):
表一:
序号 | zeta电位,/mV | 粒度检测片径,/d.nm | 耐磨性能 |
空白电镀液 | -34.9 | 704.9 | 32.3 |
实施例九 | -43.8 | 599.4 | 499.8 |
实施例十 | -45.6 | 584.3 | 513.6 |
实施例十一 | -49.3 | 524.9 | 659.1 |
实施例十二 | -44.2 | 600.8 | 501.3 |
实施例十三 | -42.5 | 610.3 | 423.6 |
实施例十四 | -48.9 | 554.9 | 643.2 |
实施例十五 | -47.5 | 569.4 | 589.7 |
实施例十六 | -49.8 | 609.7 | 623.01 |
注:耐磨性能为平均每微米可承受次数,单位为/次。
通过以上实验数据表明,本发明混合电镀液,保证了石墨烯在混合电镀液中稳定均匀分布,能显著提高银-石墨烯镀层中石墨烯分布的均匀程度,从而显著提高电镀产品的产品性能(包括导电性、导热性、耐磨性等)。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种复配型分散剂,其特征在于,其由蒸馏水、非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂和润湿剂组成;所述非离子型表面活性剂为吐温类化合物,阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物,润湿剂为酰胺类化合物。
2.根据权利要求1所述的复配型分散剂,其特征在于:所述润湿剂包括聚乙烯吡咯烷酮、烷基酰胺、月桂酸二乙醇酰胺、吡咯烷酮基羧酸钠、聚氧乙烯烷基酰胺和烷基醇酰胺中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的复配型分散剂,其特征在于:所述非离子型表面活性剂包括吐温-20、吐温-40、吐温-60和吐温-80中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的复配型分散剂,其特征在于:所述阴离子型表面活性剂包括丁二酸二己酯磺酸钠、月桂醇琥珀酸单酯磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的复配型分散剂,其特征在于:所述复配型分散剂中,非离子型表面活性剂的质量分数为1-10%。
6.根据权利要求1所述的复配型分散剂,其特征在于:所述复配型分散剂中,润湿剂的质量分数为1-10%。
7.根据权利要求1所述的复配型分散剂,其特征在于:所述复配型分散剂中,阴离子型表面活性剂的质量分数为1-10%。
8.一种复配型分散剂制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:
步骤1,向温度为T0的蒸馏水中,加入阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂,搅拌时间t0,40℃≤T0≤60℃,5≤t0≤15min;
步骤2,将润湿剂加入步骤1所得混合物中,补充蒸馏水,搅拌时间t1,得到复配型分散剂,5min≤t1≤15min;所述复配型分散剂中,非离子型表面活性剂的质量分数为1-10%,阴离子型表面活性剂的质量分数为1-10%,润湿剂的质量分数为1-10%,余量为蒸馏水;
所述润湿剂包括聚乙烯吡咯烷酮、烷基酰胺、月桂酸二乙醇酰胺、吡咯烷酮基羧酸钠、聚氧乙烯烷基酰胺和烷基醇酰胺中的一种或多种;
所述非离子型表面活性剂包括吐温-20、吐温-40、吐温-60和吐温-80中的一种或多种;
所述阴离子型表面活性剂包括丁二酸二己酯磺酸钠、月桂醇琥珀酸单酯磺酸钠、十二烷基二苯醚二磺酸钠、月桂基磺化琥珀酸单酯二钠、脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠中的一种或多种。
9.一种混合电镀液,其特征在于,包括权利要求1-7任意一项所述的复配型分散剂、银基础水溶液和石墨烯,银基水溶础液包括KCN和银离子;
所述银基础水溶液中,KCN的质量体积浓度为90.0-200.0g/L;
所述银基础水溶液中,银离子的质量体积浓度为15.0-50.0g/L;
所述混合电镀液中,石墨烯的质量体积浓度为1.0-20.0g/L;
所述混合电镀液的滚镀电流密度为0.5-0.7A/dm3;
所述混合电镀液的挂镀电流密度为0.7-1.0A/dm3;
所述混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为15.0-45.0ml/L。
10.一种混合电镀液制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:
步骤1,制备银基础水溶液;所述银基础水溶液中,KCN的质量体积浓度为90.0-200.0g/L,银离子的质量体积浓度为15.0-50.0g/L;
步骤2,将权利要求1-7任意一项所述的复配型分散剂和石墨烯依次加入银基础水溶液中,搅拌混合制得混合电镀液;所述混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为15.0-45.0m1/L,石墨烯的质量体积浓度为1.0-20.0g/L。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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