CN115182019A - 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酰胺类聚合物,阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物;所述复配型分散剂,其能有效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,其操作简单,制备的复配型分散剂能有效阻断或减缓分散液中石墨烯的团聚。本发明还涉及一种混合电镀液,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,其操作简单,制备的混合电镀液中,石墨烯分散均匀、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,其能有效阻断或减缓分散液中石墨烯的团聚;提供一种复配型分散剂制备方法,其操作简单,制备的复配型分散剂能有效阻断或减缓分散液中石墨烯的团聚;提供一种混合电镀液,其石墨烯分散均匀、稳定;提供一种混合电镀液制备方法,其操作简单,制备的混合电镀液中,石墨烯分散均匀、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酰胺类聚合物,阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物。
优选的,所述润湿剂包括中十二烷基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇600、辛醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯乙氧基化物、十六烷基三甲基溴化铵和吐温类化合物中的一种或多种。
优选的,所述复配型分散剂中,润湿剂的质量分数为1-10%。
优选的,所述吐温类化合物包括吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80中的一种或多种。
优选的,所述酰胺类聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚氧乙烯烷基醇酰胺中的一种或多种。
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,所述烃基磺酸盐类化合物包括磺基丁二酸二辛基钠盐、月桂醇琥珀单酯磺酸钠、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%。
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,40℃≤T0≤60℃,加入非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂,搅拌时间t0,5min≤t0≤15min;所述非离子型表面活性剂为酰胺类聚合物,阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物;
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t1,5min≤t1≤15min,制得复配型分散剂。
一种混合电镀液,其包括所述的复配型分散剂、银基础水溶液和石墨烯;所述银基础水溶液包括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。
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,所述混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为15.0-50.0ml/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15.0-35.0ml/L。
优选的,所述混合电镀液的滚镀电流密度为0.5-0.7A/dm2。
优选的,所述混合电镀液的挂镀电流密度为0.7-1.0A/dm2。
一种混合电镀液制备方法,其包括以下步骤:
步骤S1,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S2,将所述的复配型分散剂和石墨烯加入银基础水溶液中,搅拌制得混合电镀液。
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,制备的复配型分散剂能有效阻断或减缓分散液中石墨烯的团聚,保证石墨烯均匀、稳定的分散在分散液中。
本发明混合电镀液,其复配型分散剂能有效阻断石墨烯的团聚,保证石墨烯均匀、稳定的分散在混合电镀液中,从而提高电镀产品的石墨烯-银混合镀层中石墨烯的均匀性,提高电镀产品的产品性能。
本发明混合电镀液制备方法,其操作简单,制备的混合电镀液中,复配型分散剂能有效阻断或减缓石墨烯的团聚,从而提高电镀产品的石墨烯-银混合镀层中石墨烯的均匀性,提高电镀产品的产品性能。
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、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、混合电镀液及制备方法不限于以下实施例的描述。
本发明复配型分散剂,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酰胺类聚合物,阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物。
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,40℃≤T0≤60℃,加入非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂,搅拌时间t0,5min≤t0≤15min;所述非离子型表面活性剂为酰胺类聚合物,阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物;
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t1,5min≤t1≤15min,制得复配型分散剂。
本发明复配型分散剂制备方法,其操作简单,制备的复配型分散剂能有效阻断或减缓分散液中石墨烯的团聚,保证石墨烯均匀、稳定的分散在分散液中。
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;所述银基础水溶液包括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石墨烯的团聚,保证石墨烯均匀、稳定的分散在混合电镀液中,从而提高电镀产品的石墨烯-银混合镀层中石墨烯的均匀性,提高电镀产品的产品性能。
本发明混合电镀液制备方法,其包括以下步骤:
步骤S1,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S2,将权利要求1-8任意一项所述的复配型分散剂和石墨烯加入银基础水溶液中,搅拌制得混合电镀液。
本发明混合电镀液制备方法,其操作简单,制备的混合电镀液中,复配型分散剂能有效阻断或减缓石墨烯的团聚,从而提高电镀产品的石墨烯-银混合镀层中石墨烯的均匀性,提高电镀产品的产品性能。
以下将结合具体实施例,对本发明复配型分散剂及制备方法、混合电镀液及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,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酰胺类聚合物,阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物。
优选的,所述润湿剂包括中十二烷基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇600、辛醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯乙氧基化物、十六烷基三甲基溴化铵和吐温类化合物中的一种或多种。进一步的,所述吐温类化合物包括吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80中的一种或多种。
优选的,本发明复配型分散剂中,润湿剂的质量分数为1-10%。进一步的,本发明复配型分散剂中,润湿剂的质量分数为1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%。
优选的,所述酰胺类聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚氧乙烯烷基醇酰胺中的一种或多种。
优选的,本发明复配型分散剂中,非离子型表面活性剂的质量分数为1-10%。进一步的,本发明复配型分散剂中,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,所述烃基磺酸盐类化合物包括磺基丁二酸二辛基钠盐、月桂醇琥珀单酯磺酸钠、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,本发明复配型分散剂中,阴离子型表面活性剂的质量分数为1-10%。进一步的,本发明复配型分散剂中,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%。
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,其包括以下步骤:
步骤1,向温度为T0的蒸馏水中,40℃≤T0≤60℃,加入非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂,搅拌时间t0,5min≤t0≤15min;所述非离子型表面活性剂为酰胺类聚合物,阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物。
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所得混合物中,补充蒸馏水,搅拌时间t1,制得复配型分散剂。
优选的,t1为5min、6min、7min、8min、9min、10min、11min、12min、13min、14min或15min。
具体的,预配制M kg复配型分散剂,计算所需蒸馏水质量;步骤1,取所需蒸馏水质量的15-45%(例如15%、20%、25%、30%、35%、40%或45%)加热至温度T0,加入非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂,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。
以下为本发明复配型分散剂及制备方法的具体实施例。
实施例1:
本实施例复配型分散剂,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酰胺类聚合物,酰胺类聚合物包括聚氧乙烯烷基醇酰胺;所述阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物,烃基磺酸盐类化合物包括磺基丁二酸二辛基钠盐;所述润湿剂为吐温-40;所述复配型分散剂中,非离子型表面活性剂的质量分数为5%,阴离子型表面活性剂的质量分数为5%,润湿剂的质量分数为5%,余量为蒸馏水。
本实施例复配型分散剂制备方法,其包括以下步骤:
步骤1,向温度为50℃的蒸馏水中,加入非离子型表面活性剂(聚氧乙烯烷基醇酰胺)和阴离子型表面活性剂(磺基丁二酸二辛基钠盐),搅拌10min。
步骤2,将润湿剂(吐温-40)加入步骤1所得混合物中,补充蒸馏水,搅拌10min,制得复配型分散剂。
实施例2:
本实施例复配型分散剂,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酰胺类聚合物,酰胺类聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮;所述阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物,烃基磺酸盐类化合物包括磺基丁二酸二辛基钠盐;所述润湿剂为吐温-20;所述复配型分散剂中,非离子型表面活性剂的质量分数为5%,阴离子型表面活性剂的质量分数为5%,润湿剂的质量分数为5%,余量为蒸馏水。
本实施例复配型分散剂制备方法,其包括以下步骤:
步骤1,向温度为50℃的蒸馏水中,加入非离子型表面活性剂(聚乙烯吡咯烷酮)和阴离子型表面活性剂(磺基丁二酸二辛基钠盐),搅拌10min。
步骤2,将润湿剂(吐温-20)加入步骤1所得混合物中,补充蒸馏水,搅拌10min,制得复配型分散剂。
实施例3:
本实施例复配型分散剂,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酰胺类聚合物,酰胺类聚合物包括聚丙烯酰胺;所述阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物,烃基磺酸盐类化合物包括月桂醇琥珀单酯磺酸钠;所述润湿剂为脂肪酸甲酯乙氧基化物;所述复配型分散剂中,非离子型表面活性剂的质量分数为5%,阴离子型表面活性剂的质量分数为7%,润湿剂的质量分数为4%,余量为蒸馏水。
本实施例复配型分散剂制备方法,其包括以下步骤:
步骤1,向温度为50℃的蒸馏水中,加入非离子型表面活性剂(聚丙烯酰胺)和阴离子型表面活性剂(月桂醇琥珀单酯磺酸钠),搅拌10min。
步骤2,将润湿剂(脂肪酸甲酯乙氧基化物)加入步骤1所得混合物中,补充蒸馏水,搅拌10min,制得复配型分散剂。
实施例4:
本实施例复配型分散剂,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酰胺类聚合物,酰胺类聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮;所述阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物,烃基磺酸盐类化合物包括脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠;所述润湿剂为脂肪酸甲酯乙氧基化物;所述复配型分散剂中,非离子型表面活性剂的质量分数为5%,阴离子型表面活性剂的质量分数为6%,润湿剂的质量分数为4%,余量为蒸馏水。
本实施例复配型分散剂制备方法,其包括以下步骤:
步骤1,向温度为50℃的蒸馏水中,加入非离子型表面活性剂(聚乙烯吡咯烷酮)和阴离子型表面活性剂(脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠),搅拌10min。
步骤2,将润湿剂(脂肪酸甲酯乙氧基化物)加入步骤1所得混合物中,补充蒸馏水,搅拌10min,制得复配型分散剂。
实施例5:
本实施例复配型分散剂,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酰胺类聚合物,酰胺类聚合物包括聚氧乙烯烷基醇酰胺;所述阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物,烃基磺酸盐类化合物包括磺基丁二酸二辛基钠盐;所述润湿剂为吐温-40;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%,阴离子型表面活性剂的质量分数为1%,润湿剂的质量分数为1%,余量为蒸馏水。
本实施例复配型分散剂制备方法,其包括以下步骤:
步骤1,向温度为40℃的蒸馏水中,加入非离子型表面活性剂(聚氧乙烯烷基醇酰胺)和阴离子型表面活性剂(磺基丁二酸二辛基钠盐),搅拌5min。
步骤2,将润湿剂(吐温-40)加入步骤1所得混合物中,补充蒸馏水,搅拌5min,制得复配型分散剂。
实施例6:
本实施例复配型分散剂,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酰胺类聚合物,酰胺类聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮;所述阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物,烃基磺酸盐类化合物包括磺基丁二酸二辛基钠盐;所述润湿剂为吐温-20;所述复配型分散剂中,非离子型表面活性剂的质量分数为10%,阴离子型表面活性剂的质量分数为10%,润湿剂的质量分数为10%,余量为蒸馏水。
本实施例复配型分散剂制备方法,其包括以下步骤:
步骤1,向温度为60℃的蒸馏水中,加入非离子型表面活性剂(聚乙烯吡咯烷酮)和阴离子型表面活性剂(磺基丁二酸二辛基钠盐),搅拌15min。
步骤2,将润湿剂(吐温-20)加入步骤1所得混合物中,补充蒸馏水,搅拌15min,制得复配型分散剂。
实施例7:
本实施例复配型分散剂,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酰胺类聚合物,酰胺类聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酰胺;所述阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物,烃基磺酸盐类化合物包括脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠和十二烷基二苯醚二磺酸钠;所述润湿剂为脂肪酸甲酯乙氧基化物和吐温-60;所述复配型分散剂中,非离子型表面活性剂的质量分数为3%,阴离子型表面活性剂的质量分数为3%,润湿剂的质量分数为3%,余量为蒸馏水。
优选的,本实施例复配型分散剂中,聚乙烯吡咯烷酮的质量分数为1%,聚丙烯酰胺的质量分数为2%。
优选的,本实施例复配型分散剂中,脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠的质量分数为2%,十二烷基二苯醚二磺酸钠的质量分数为1%。
优选的,本实施例复配型分散剂中,脂肪酸甲酯乙氧基化物的质量分数为1%,吐温-60的质量分数为2%。
本发明复配型分散剂制备方法,其包括以下步骤:
步骤1,向温度为45℃的蒸馏水中,加入非离子型表面活性剂(聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酰胺)和阴离子型表面活性剂(脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠和十二烷基二苯醚二磺酸钠),搅拌8min。
步骤2,将润湿剂(脂肪酸甲酯乙氧基化物和吐温-60)加入步骤1所得混合物中,补充蒸馏水,搅拌8min,制得复配型分散剂。
实施例8:
本实施例复配型分散剂,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酰胺类聚合物,酰胺类聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺和聚氧乙烯烷基醇酰胺;所述阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物,烃基磺酸盐类化合物包括脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠、磺基丁二酸二辛基钠盐和月桂醇琥珀单酯磺酸钠;所述润湿剂为脂肪酸甲酯乙氧基化物、烷基酚聚氧乙烯醚和聚乙二醇600;所述复配型分散剂中,非离子型表面活性剂的质量分数为7%,阴离子型表面活性剂的质量分数为8%,润湿剂的质量分数为7%,余量为蒸馏水。
优选的,本实施例复配型分散剂中,聚乙烯吡咯烷酮的质量分数为2%,聚丙烯酰胺的质量分数为4%,聚氧乙烯烷基醇酰胺的质量分数为1%。
优选的,本实施例复配型分散剂中,脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠的质量分数为3%,磺基丁二酸二辛基钠盐的质量分数为2%,月桂醇琥珀单酯磺酸钠的质量分数为3%。
优选的,本实施例复配型分散剂中,脂肪酸甲酯乙氧基化物的质量分数为3%,烷基酚聚氧乙烯醚的质量分数为2%,聚乙二醇600的质量分数为2%。
本实施例复配型分散剂制备方法,其包括以下步骤:
步骤1,向温度为55℃的蒸馏水中,加入非离子型表面活性剂(聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺和聚氧乙烯烷基醇酰胺)和阴离子型表面活性剂(脂肪醇聚氧乙烯醚(3)磺基琥珀酸单酯二钠、磺基丁二酸二辛基钠盐和月桂醇琥珀单酯磺酸钠),搅拌13min。
步骤2,将润湿剂(脂肪酸甲酯乙氧基化物、烷基酚聚氧乙烯醚和聚乙二醇600)加入步骤1所得混合物中,补充蒸馏水,搅拌13min,制得复配型分散剂。
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;所述银基础水溶液包括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,本发明混合电镀液中,石墨烯的质量体积浓度为1.0-20.0g/L。进一步的,本发明混合电镀液中,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,本发明混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为15.0-50.0ml/L。进一步的,本发明混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为15.0-35.0ml/L。
优选的,本发明混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为15.0ml/L、20.0ml/L、25.0ml/L、30.0ml/L、35.0m1/L、40.0ml/L、45.0ml/L或50.0ml/L。
优选的,本发明混合电镀液,其滚镀电流密度为0.5-0.7A/dm2。进一步的,本发明混合电镀液,其滚镀电流密度为0.5A/dm2、0.6A/dm2或0.7A/dm2
优选的,本发明混合电镀液,其挂镀电流密度为0.7-1.0A/dm2。进一步的,本发明混合电镀液,其挂镀电流密度为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。
本发明混合电镀液制备方法,其包括以下步骤:
步骤S1,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S2,将所述复配型分散剂和石墨烯加入银基础水溶液中,搅拌制得混合电镀液。
以下为本发明混合电镀液的具体实施例。
实施例9:
本实施例混合电镀液包括实施例1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;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。
优选的,本实施例混合电镀液,其滚镀电流密度为0.6A/dm2。
优选的,本实施例混合电镀液,其挂镀电流密度为0.8A/dm2。
实施例10:
本实施例混合电镀液包括实施例2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;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。
优选的,本实施例混合电镀液,其滚镀电流密度为0.6A/dm2。
优选的,本实施例混合电镀液,其挂镀电流密度为0.8A/dm2。
实施例11:
本实施例混合电镀液包括实施例3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;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。
优选的,本实施例混合电镀液,其滚镀电流密度为0.6A/dm2。
优选的,本实施例混合电镀液,其挂镀电流密度为0.8A/dm2。
实施例12:
本实施例混合电镀液包括实施例4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;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。
优选的,本实施例混合电镀液,其滚镀电流密度为0.6A/dm2。
优选的,本实施例混合电镀液,其挂镀电流密度为0.8A/dm2。
实施例13:
本实施例混合电镀液包括实施例5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;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。
优选的,本实施例混合电镀液,其滚镀电流密度为0.7A/dm2。
优选的,本实施例混合电镀液,其挂镀电流密度为1.0A/dm2。
实施例14:
本实施例混合电镀液包括实施例6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;所述混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为50.0ml/L,石墨烯的质量体积浓度为20.0g/L。
优选的,本实施例混合电镀液,其滚镀电流密度为0.5A/dm2。
优选的,本实施例混合电镀液,其挂镀电流密度为0.7A/dm2。
实施例15:
本实施例混合电镀液包括实施例7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20.0g/L;所述混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为20.0mi/L,石墨烯的质量体积浓度为5.0g/L。
优选的,本实施例混合电镀液,其滚镀电流密度为0.6A/dm2。
优选的,本实施例混合电镀液,其挂镀电流密度为0.8A/dm2。
实施例16:
本实施例混合电镀液包括实施例8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;所述银基础水溶液中,KCN的质量体积浓度为170.0g/L,银离子的质量体积浓度为40.0g/L;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。
优选的,本实施例混合电镀液,其滚镀电流密度为0.6A/dm2。
优选的,本实施例混合电镀液,其挂镀电流密度为0.9A/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;所述混合电镀液中,石墨烯的质量体积浓度为2.0g/L。
优选的,所述空白电镀液,其滚镀电流密度为0.6A/dm2。
优选的,所述空白电镀液,其挂镀电流密度为0.8A/dm2。
本发明还公开一种电镀方法,使用所述混合电镀液为待电镀产品电镀石墨烯-银混合电镀层,具体包括以下操作:对待电镀产品进行清洗,将清洗完成的待电镀产品放入氰化钾溶液进行氰活化,对氰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所述混合电镀液中进行电镀,将电镀产品多次水洗。
表一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,各实施例的电镀产片和空白电镀液的电镀产品的实验数据(zeta电位数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:
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),其中使电镀产品的耐磨性能提升5倍以上。
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酰胺类聚合物,阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物。
2.根据权利要求1所述的复配型分散剂,其特征在于:所述润湿剂包括中十二烷基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇600、辛醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯乙氧基化物、十六烷基三甲基溴化铵和吐温类化合物中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的复配型分散剂,其特征在于:所述复配型分散剂中,润湿剂的质量分数为1-10%。
4.根据权利要求2所述的复配型分散剂,其特征在于:所述吐温类化合物包括吐温-20、吐温-40、吐温-60、吐温-80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:所述酰胺类聚合物包括聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚氧乙烯烷基醇酰胺中的一种或多种。
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,非离子型表面活性剂的质量分数为1-10%。
7.根据权利要求1所述的复配型分散剂,其特征在于:所述烃基磺酸盐类化合物包括磺基丁二酸二辛基钠盐、月桂醇琥珀单酯磺酸钠、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;
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,40℃≤T0≤60℃,加入非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂,搅拌时间t0,5min≤t0≤15min;所述非离子型表面活性剂为酰胺类聚合物,阴离子型表面活性剂为烃基磺酸盐类化合物;
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t1,5min≤t1≤15min,制得复配型分散剂。
9.一种混合电镀液,其特征在于,其包括权利要求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;所述银基础水溶液包括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;
所述混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为15.0-50.0ml/L;
所述混合电镀液中,复配型分散剂的体积比浓度为15.0-35.0ml/L;
所述混合电镀液的滚镀电流密度为0.5-0.7A/dm2;
所述混合电镀液的挂镀电流密度为0.7-1.0A/dm2。
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S1,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S2,将权利要求1-7任意一项所述的复配型分散剂和石墨烯加入银基础水溶液中,搅拌制得混合电镀液。
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