CN117552059B - 一种镀锌电镀液及其制备方法和应用 - Google Patents
一种镀锌电镀液及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117552059B CN117552059B CN202410041410.4A CN202410041410A CN117552059B CN 117552059 B CN117552059 B CN 117552059B CN 202410041410 A CN202410041410 A CN 202410041410A CN 117552059 B CN117552059 B CN 117552059B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solution
- sulfonated
- surfactant
- copolymer emulsion
- ethylene copolymer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000007747 plating Methods 0.000 title claims description 71
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 56
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 34
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 claims abstract description 32
- 238000005282 brightening Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000004902 Softening Agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 26
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 claims description 26
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 23
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 23
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 20
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 19
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 19
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 14
- PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N Niacin Chemical compound OC(=O)C1=CC=CN=C1 PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 13
- 229920000056 polyoxyethylene ether Polymers 0.000 claims description 12
- 229940051841 polyoxyethylene ether Drugs 0.000 claims description 12
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 11
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 11
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 claims description 11
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 claims description 11
- 150000004786 2-naphthols Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 claims description 9
- POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 2-butoxyethanol Chemical compound CCCCOCCO POAOYUHQDCAZBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N n'-hydroxy-2-propan-2-ylsulfonylethanimidamide Chemical compound CC(C)S(=O)(=O)CC(N)=NO LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- WXMKPNITSTVMEF-UHFFFAOYSA-M sodium benzoate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 WXMKPNITSTVMEF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- KVCGISUBCHHTDD-UHFFFAOYSA-M sodium;4-methylbenzenesulfonate Chemical compound [Na+].CC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 KVCGISUBCHHTDD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- FPYUJUBAXZAQNL-UHFFFAOYSA-N 2-chlorobenzaldehyde Chemical compound ClC1=CC=CC=C1C=O FPYUJUBAXZAQNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 7
- 239000004299 sodium benzoate Substances 0.000 claims description 7
- 235000010234 sodium benzoate Nutrition 0.000 claims description 7
- 229940079842 sodium cumenesulfonate Drugs 0.000 claims description 7
- QEKATQBVVAZOAY-UHFFFAOYSA-M sodium;4-propan-2-ylbenzenesulfonate Chemical compound [Na+].CC(C)C1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 QEKATQBVVAZOAY-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- YODZTKMDCQEPHD-UHFFFAOYSA-N thiodiglycol Chemical compound OCCSCCO YODZTKMDCQEPHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229950006389 thiodiglycol Drugs 0.000 claims description 7
- JWAZRIHNYRIHIV-UHFFFAOYSA-N 2-naphthol Chemical compound C1=CC=CC2=CC(O)=CC=C21 JWAZRIHNYRIHIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229960003512 nicotinic acid Drugs 0.000 claims description 6
- 235000001968 nicotinic acid Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 claims description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QWCKQJZIFLGMSD-UHFFFAOYSA-N 2-Aminobutanoic acid Natural products CCC(N)C(O)=O QWCKQJZIFLGMSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- QWCKQJZIFLGMSD-GSVOUGTGSA-N D-alpha-aminobutyric acid Chemical compound CC[C@@H](N)C(O)=O QWCKQJZIFLGMSD-GSVOUGTGSA-N 0.000 claims description 4
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 229950011260 betanaphthol Drugs 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 19
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 16
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 16
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 15
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002585 base Substances 0.000 description 12
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 4
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000006174 pH buffer Substances 0.000 description 3
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 basf Lugalvan DC Substances 0.000 description 1
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N sulfamic acid Chemical compound NS(O)(=O)=O IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/22—Electroplating: Baths therefor from solutions of zinc
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Abstract
本申请涉及电镀技术领域，本申请公开了一种镀锌电镀液及其制备方法和应用。镀锌电镀液包括：基础液、缓冲液、柔软剂和光亮剂，所述基础液、所述缓冲液、所述柔软剂和所述光亮剂的体积比为900：（40‑60）：（30‑40）：（0.5‑2），所述缓冲液由包括磺化聚乙烯亚胺和酸性添加剂的水溶液制成。镀锌电镀液的制备方法包括以下步骤：S1、制备缓冲液；S2、制备基础液、柔软剂和光亮剂；S3、将基础液、缓冲液、柔软剂和光亮剂按照配比混合，制得镀锌电镀液。本申请以磺化聚乙烯亚胺和酸性添加剂的水溶液作为缓冲液，所制得的镀锌电镀液稳定，镀锌层均匀且光亮。
Description
技术领域
本申请涉及电镀技术领域，尤其是涉及一种镀锌电镀液及其制备方法和应用。
背景技术
镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起光亮、防锈等作用的表面处理技术。镀锌原理，在盛有镀锌液的镀槽中，经过清理和特殊预处理的待镀件作为阴极，用镀覆金属制成阳极，两极分别与直流电源的正极和负极联接。镀锌液由含有镀覆金属的化合物、导电的盐类、pH值缓冲剂和添加剂等的水溶液组成。通电后，镀锌液中的金属离子，在电位差的作用下移动到阴极上形成镀层。阳极的金属形成金属离子进入镀锌液，以保持被镀覆的金属离子的浓度。
pH值缓冲剂可调节电镀液的pH值，控制电极反应的速度和方向，调整离子的沉积速度，以保证镀层的均匀性和良好的附着力。pH值缓冲剂可以分为酸性缓冲剂、碱性缓冲剂和配位缓冲剂。从市场上看，酸性缓冲剂较受到欢迎，而酸性缓冲剂中需添加硼酸，且硼酸的添加量为20-50g/L，以稳定电镀液pH值在4.5-6之间，从而较好地保证镀锌层的均匀性，提高镀层的质量。
玩具表面常常需要镀锌，以增加其耐用性和防止金属表面生锈，所采用的电镀液一般是上述的含硼酸的电镀液。然而，欧盟发布了最新的《玩具安全指令》，对可迁移元素的限制从8种增加到了19种，新增了铝、硼、钴、铜、锰、镍、锡、锶和锌等九种迁移元素的限制，因而上述的含硼酸的电镀液无法满足欧盟的这个指令要求，因此，亟需一种不添加硼酸的酸性镀锌电镀液。
发明内容
为了解决上述至少一种技术问题，开发一种不添加硼酸且可较好地保证镀锌层厚度的均匀性和镀锌层光泽度的酸性镀锌电镀液，本申请提供一种镀锌电镀液及其制备方法和应用。
一方面，本申请提供的一种镀锌电镀液，包括：基础液、缓冲液、柔软剂和光亮剂，所述基础液、所述缓冲液、所述柔软剂和所述光亮剂的体积比为900：（40-60）：（30-40）：（0.5-2）；
所述基础液由包括氯化锌和氯化钾的水溶液制成；
所述缓冲液由包括磺化聚乙烯亚胺和酸性添加剂的水溶液制成，所述
酸性添加剂包括丁二酸、α-氨基丁酸、甘氨酸和马来酸酐中的至少一种；
所述柔软剂由包括苯甲酸钠和对甲苯磺酸钠的水溶液制成；
所述光亮剂由包括乙二醇单丁醚和异丙苯磺酸钠的水溶液制成。
通过采用上述技术方案，本申请将基础液、缓冲液、柔软剂和光亮剂按照特定的比例进行复配，所制得的镀锌电镀液既满足无硼的要求，且可保证镀锌层厚度的均匀性和镀锌层的光泽度。本申请以氯化锌作为主盐，氯化钾作为导电盐，并以磺化聚乙烯亚胺和酸性添加剂的水溶液作为缓冲液，添加柔软剂和光亮剂，制得镀锌电镀液稳定，镀锌层厚度均匀且镀锌层光亮。
本申请摒弃了现有的硼酸水溶液作为缓冲液，而采用无硼的缓冲液，即以磺化聚乙烯亚胺和酸性添加剂的水溶液作为缓冲液，且缓冲液须与基础液等其他成分按照特定的配比混合，才能保证镀锌层厚度的均匀性和镀锌层的光泽度。
可选的，所述缓冲液中，磺化聚乙烯亚胺由包括聚乙烯亚胺和氨基磺酸制备而成。
可选的，所述缓冲液中，磺化聚乙烯亚胺的浓度为80-90g/L，酸性添加剂的浓度为85g/L。
通过采用上述技术方案，本申请的磺化聚乙烯亚胺和酸性添加剂按照特定的比例复配，在保证镀层光泽度的同时，还可改善镀锌层厚度的均匀性。
所述缓冲液中，磺化聚乙烯亚胺的浓度为85g/L，酸性添加剂的浓度为85g/L。
通过采用上述技术方案，本申请进一步优化磺化聚乙烯亚胺的浓度和酸性添加剂的浓度，可进一步改善镀锌层厚度的均匀性。
可选的，所述缓冲液的原料还包括表面活性剂，且所述缓冲液中，表面活性剂的浓度为4.0-5.5g/L。
可选的，所述柔软剂的原料还包括磺化乙烯共聚物乳浊液，且所述柔软剂中，磺化乙烯共聚物乳浊液的浓度为100-150g/L。
通过采用上述技术方案，本申请在柔软剂的原料中增加磺化乙烯共聚物乳浊液，可较好地保证镀锌层厚度的均匀性和光泽度。
可选的，所述磺化乙烯共聚物乳浊液由包括乙烯共聚物乳浊液和氨基磺酸制备而成。
可选的，所述光亮剂的原料还包括磺化乙烯共聚物乳浊液，所述光亮剂中，磺化乙烯共聚物乳浊液的浓度为80-120g/L。
第二方面，本申请提供了上述镀锌电镀液的制备方法，包括以下步骤：
S1、将磺化聚乙烯亚胺加入水中，再加入酸性添加剂和表面活性剂，充分搅拌后，制得缓冲液，备用；
S2、制备基础液、柔软剂和光亮剂，备用；
S3、将步骤S1制得的缓冲液与步骤S2制得的基础液、柔软剂和光亮剂按照配比混合，制得所述镀锌电镀液。
第三方面，本申请提供了上述镀锌电镀液应用在滚镀锌或挂镀锌领域的镀锌层。
通过采用上述技术方案，本申请所制得的镀锌电镀液适用于滚镀和对电流密度要求宽广的挂镀生产。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1. 本申请将基础液、缓冲液、柔软剂和光亮剂按照特定的比例进行复配，所制得的镀锌电镀液既满足无硼的要求，且可保证镀锌层厚度的均匀性和光泽度。
2.本申请以氯化锌作为主盐，氯化钾作为导电盐，并以磺化聚乙烯亚胺和酸性添加剂的水溶液作为缓冲液，添加柔软剂和光亮剂，制得镀锌电镀液稳定，镀锌层均匀且光亮。
3. 本申请摒弃了现有的硼酸水溶液作为缓冲液，而采用无硼的缓冲液，即以磺化聚乙烯亚胺和酸性添加剂的水溶液作为缓冲液，且缓冲液须与基础液等其他成分按照特定的配比混合，才能较好地保证镀锌层厚度的均匀性和光泽度。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
原料说明
氯化锌，CAS编号7646-85-7，纯度98%，20℃的水溶性为395g/L；
氯化钾，CAS编号7447-40-7，纯度98%，20℃的水溶性为342g/L；
纯水，CAS编号9002-88-4，工业级；
聚乙烯亚胺，CAS编号25987-06-8，分子式（C2H8N2）n.（C2H5N）n，分子量1800；
氨基磺酸，CAS编号5329-14-6，分子式H3NO3S；
无水乙醇，CAS编号64-17-5，纯度99.5%；
丁二酸，CAS编号110-15-6，纯度99%；
α-氨基丁酸，CAS编号2835-81-6，纯度99%；
甘氨酸，CAS编号56-40-6，纯度99%；
马来酸酐，CAS编号108-31-6，纯度99.5%；
表面活性剂Synfac 8120，MILLIKEN，纯度60%；
2-奈酚聚氧乙烯醚，CAS编号35545-57-4，分子式C12H1202；
浓硫酸，重量份数为80%的硫酸水溶液；
苯甲酸钠，CAS编号532-32-1，纯度98%；
对甲苯磺酸钠，CAS编号657-84-1，纯度98%；
分散剂，巴斯夫Tamol NN8906，纯度99%；
丙二醇嵌段聚醚L-62表面活性剂，CAS编号9003-11-6，纯度99%；
烟酸，CAS编号59-67-6，纯度99%；
甘氨酸，CAS编号56-40-6，纯度99%；
乙二醇单丁醚，CAS编号111-76-2，纯度≥99%；
邻氯苯甲醛，CAS编号89-98-5，纯度99%；
异丙苯磺酸钠，CAS编号28348-53-0，纯度90%；
HS1000硫二甘醇乙氧基化物，羟值（mg KOH/g）113.7，有效成分含量99%，pH（1%水溶液）6.2；
乙烯共聚物乳浊液，巴斯夫Lugalvan DC，固体含量20~22%；
硼酸，CAS编号11113-50-1，纯度98.5%。
具体实施例
实施例1-5
实施例1
一种镀锌电镀液的制备方法，包括如下步骤：
S1、基础液的制备
将55g氯化锌加入500mL纯水中，搅拌溶解，再加入255g氯化钾，搅拌溶解，再加纯水定容到900mL，制得基础液，备用。
S2、缓冲液的制备
将80g磺化聚乙烯亚胺加入300mL纯水中，再加入60g丁二酸、25gα-氨基丁酸和5g表面活性剂Synfac 8120，充分搅拌后，再加纯水定容到1L，制得缓冲液，备用。
S3、柔软剂的制备
将400mL纯水加热到60℃，依次加入75g苯甲酸钠，100g对甲苯磺酸钠，80g分散剂，6g丙二醇嵌段聚醚L-62表面活性剂，7g烟酸，40g甘氨酸，142g改性2-奈酚聚氧乙烯醚以及HS1000硫二甘醇乙氧基化物30g，搅拌至固体物质完全溶解后，在60℃恒温2h，再加纯水定容到1L，充分搅拌后，制得柔软剂，备用。
S4、光亮剂的制备
将250g乙二醇单丁醚和50g邻氯苯甲醛分别加入500mL纯水中，充分搅拌后，再加入200g异丙苯磺酸钠和3g丙二醇嵌段聚醚L-62表面活性剂，充分搅拌后，加纯水定容到1L，备用。
S5、电镀液的制备
将步骤S1制得的基础液900mL、步骤S2制得的缓冲液40mL、步骤S3制得的柔软剂35mL以及步骤S4制得的光亮剂0.5mL混合，充分搅拌后，制得镀锌电镀液。
其中，步骤S2中，磺化聚乙烯亚胺的制备方法：将20份聚乙烯亚胺加入60份无水乙醇中，再加入10份氨基磺酸，90℃下搅拌反应4小时，搅拌速率为100rpm，制得磺化聚乙烯亚胺。
步骤S3中，改性2-奈酚聚氧乙烯醚的制备方法为：将30份2-奈酚聚氧乙烯醚加入70份无水乙醇中，再加入16份浓硫酸，60℃下搅拌3小时，搅拌速率为100rpm，制得改性2-奈酚聚氧乙烯醚。
实施例2-5
实施例2-5与实施例1的区别在于：步骤S5中，缓冲液、柔软剂和光亮剂的用量不同，具体的如下表1所示。
表1 缓冲液、柔软剂和光亮剂的用量（单位：mL）
对比例1-4
对比例1
本对比例与实施例2的区别在于：步骤S5中，采用等量的硼酸水溶液取代缓冲液，其中，硼酸水溶液为现有的硼酸水溶液，制备时，将45g硼酸倒入1L纯水中，充分搅拌后，制得硼酸水溶液。
对比例2
本对比例与实施例2的区别在于：步骤S5中，缓冲液的用量为30mL。
对比例3
本对比例与实施例2的区别在于：步骤S5中，缓冲液的用量为70mL。
对比例4
本对比例与实施例2的区别在于：步骤S2中，采用等量的聚乙烯亚胺取代磺化聚乙烯亚胺。
性能试验1
取待电镀的铁片9片，铁片呈方形，长度为10cm，宽度为8cm，厚度为0.3mm，将9片铁片进行镀前处理：碱液除油、热水漂洗、自来水冲洗以及吹干。9片铁片分别对应实施例1-5以及对比例1-4。
分别取实施例1-5以及对比例1-4所制得的电镀液500mL并加入相对应的赫尔槽中，以锌板做阳极，处理后的铁片做阴极，赫尔槽置于25℃的恒温水浴中，电流密度为1A/dm2，电镀时间为15min，电镀完成后，在每个电镀铁片上距左边缘1cm取第一个点，然后每隔2cm依次取点，共取三个点，使用镀层测厚仪测定不同部位的镀层厚度，结果如下表2所示，其中，镀层测厚仪为西凡仪器的XF-P3镀层厚度仪；第一点位、第二点位以及第三点位的厚度越接近，说明镀层的均匀性越好。
镀层光泽度试验：在50W日光灯照明条件下，镀层表面距离日光灯40cm，观察镀层的光泽度，结果如下表2所示。
表2 不同部位的电镀厚度以及镀层光泽度
从表2的试验结果可知，实施例1-5采用无硼的缓冲液，对比例1采用硼酸水溶液作为缓冲液，结合试验结果可知，本申请所制得的镀锌电镀液，不仅无硼且可较好地保证镀层厚度的均匀性和光泽镀。实施例1-3中，实施例2所对应的镀层厚度比实施例1和实施例3更均匀，实施例2为较优实施例。实施例4-5以实施例2为基础，考察了缓冲液用量的变化给镀层的均匀性和光泽度带来的影响。对比例2中，缓冲液的用量偏低，从而使得镀层厚度的均匀性降低，且镀层的光泽度也较暗。对比例3中，缓冲液的用量偏高，也导致镀层厚度的均匀性降低，且镀层的光泽度较暗。对比例4的缓冲液采用了未经磺化处理的聚乙烯亚胺，从而使得镀层厚度的均匀性降低，也在一定程度上影响了镀层的光泽度。
实施例6-7
实施例6-7与实施例2的区别在于：步骤S1中，氯化锌和氯化钾的用量不同，具体的如下表3所示。
表3 氯化锌和氯化钾的用量（单位：g）
性能试验2
对实施例6-7所制得的电镀液进行镀层厚度试验和镀层光泽度试验，试验方法与性能试验1中的试验方法相同，试验结果如下表4所示。
表4 不同部位的电镀厚度以及镀层光泽度
从表4的试验结果可知，实施例6-7以实施例2为基础，调整基础液中氯化锌和氯化钾的用量，而氯化锌和氯化钾的总重量保持不变，从试验结果可知，氯化锌和氯化钾的用量也会影响镀层厚度的均匀性。
实施例8-11
实施例8-11与实施例2的区别在于：步骤S2中，缓冲液原料的用量不同，具体的如下表5所示。
表5 缓冲液原料的用量（单位：g）
性能试验3
对实施例8-11所制得的电镀液进行镀层厚度试验和镀层光泽度试验，试验方法与性能试验1中的试验方法相同，试验结果如下表6所示。
表6 不同部位的电镀厚度以及镀层光泽度
从表6的试验结果可知，实施例8-9以实施例2为基础，考察了缓冲液中，磺化聚乙烯亚胺之外的成分的用量变化对镀层厚度的均匀性和镀层光泽度的影响。实施例10-11以实施例2为基础，考察了缓冲液中，磺化聚乙烯亚胺的用量变化对镀层均匀性和镀层光泽度的影响，实施例10为较优实施例。
实施例12-13
实施例12-13与实施例10的区别在于：步骤S3中，柔软剂原料的用量不同，具体的如下表7所示。
实施例14-16
实施例14-16与实施例12的区别在于：步骤S3中，柔软剂的原料还包括磺化乙烯共聚物乳浊液和HS1000硫二甘醇乙氧基化物，具体的用量如下表7所示。
磺化乙烯共聚物乳浊液的制备方法为：将15份乙烯共聚物乳浊液加入100份无水乙醇中，再加入10份氨基磺酸，70℃下搅拌反应2小时，搅拌速率为100rpm，制得磺化聚乙烯亚胺。
表7 柔软剂的原料及其用量（单位：g）
性能试验4
对实施例12-16所制得的电镀液进行镀层厚度试验和镀层光泽度试验，试验方法与性能试验1中的试验方法相同，试验结果如下表8所示。
表8 不同部位的电镀厚度以及镀层光泽度
从表8的试验结果可知，实施例12-13以实施例10为基础，考察了柔软剂中成分的用量变化对镀层厚度的均匀性和镀层光泽度的影响，实施例12为较优实施例。实施例14-16以实施例12为基础，柔软剂的成分还包括磺化乙烯共聚物乳浊液，可进一步改善镀层厚度的均匀性，且磺化乙烯共聚物乳浊液的用量也会影响镀层厚度的均匀性，实施例15为较优实施例。
实施例17-21
实施例17-18与实施例15的区别在于：步骤S4中，光亮剂原料的用量不同，具体的如下表9所示。
实施例19-21与实施例15的区别在于：步骤S4中，光亮剂的原料还包括磺化乙烯共聚物乳浊液，具体的用量如下表9所示，磺化乙烯共聚物乳浊液的制备方法与实施例14-16中的制备方法相同。
表9 光亮剂的原料及其用量（单位：g）
性能试验5
对实施例17-21所制得的电镀液进行镀层厚度试验和镀层光泽度试验，试验方法与性能试验1中的试验方法相同，试验结果如下表10所示。
表10 不同部位的电镀厚度以及镀层光泽度
从表10的试验结果可知，实施例17-18以实施例15为基础，考察了光亮剂中成分的用量变化对镀层厚度的均匀性和镀层光泽度的影响。实施例19-21以实施例15为基础，光亮剂的成分还包括磺化乙烯共聚物乳浊液，从试验结果可知，磺化乙烯共聚物乳浊液可改善镀层厚度的均匀性。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种镀锌电镀液，其特征在于，所述镀锌电镀液组成为：基础液、缓冲液、柔软剂和光亮剂，所述基础液、所述缓冲液、所述柔软剂和所述光亮剂的体积比为900：（40-60）：（30-40）：（0.5-2）；
所述基础液由氯化锌、氯化钾和纯水制成；
所述缓冲液由磺化聚乙烯亚胺、酸性添加剂、表面活性剂Synfac 8120和纯水制成，所述酸性添加剂为丁二酸、α-氨基丁酸、甘氨酸和马来酸酐中的至少一种；所述磺化聚乙烯亚胺的制备方法为：将20份聚乙烯亚胺加入60份无水乙醇中，再加入10份氨基磺酸，90℃下搅拌反应4小时，搅拌速率为100rpm，制得磺化聚乙烯亚胺；所述缓冲液中，磺化聚乙烯亚胺的浓度为80-90g/L，酸性添加剂的浓度为85g/L，表面活性剂Synfac 8120的浓度为4.0-5.5g/L；
所述柔软剂由苯甲酸钠、对甲苯磺酸钠、分散剂、表面活性剂L-62、烟酸、甘氨酸、改性2-奈酚聚氧乙烯醚、HS1000硫二甘醇乙氧基化物和纯水制成，所述分散剂为巴斯夫TamolNN8906；所述改性2-奈酚聚氧乙烯醚的制备方法为：将30份2-奈酚聚氧乙烯醚加入70份无水乙醇中，再加入16份浓硫酸，60℃下搅拌3小时，搅拌速率为100rpm，制得改性2-奈酚聚氧乙烯醚；每升所述柔软剂中，各组分用量：苯甲酸钠75g，对甲苯磺酸钠100g，分散剂80g，表面活性剂6g，烟酸7g，甘氨酸40g，改性2-奈酚聚氧乙烯醚142g，HS1000硫二甘醇乙氧基化物30g；或者，苯甲酸钠60g，对甲苯磺酸钠85g，分散剂60g，表面活性剂4g，烟酸5g，甘氨酸25g，改性2-奈酚聚氧乙烯醚120g，HS1000硫二甘醇乙氧基化物60g；或者，苯甲酸钠50g，对甲苯磺酸钠50g，分散剂35g，表面活性剂2g，烟酸4g，甘氨酸15g，改性2-奈酚聚氧乙烯醚80g，HS1000硫二甘醇乙氧基化物80g；
所述光亮剂由乙二醇单丁醚、邻氯苯甲醛、异丙苯磺酸钠、表面活性剂L-62和纯水制成；每升所述光亮剂中，各组分用量：乙二醇单丁醚250g，邻氯苯甲醛50g，异丙苯磺酸钠200g，表面活性剂3g；或者，乙二醇单丁醚230g，邻氯苯甲醛30g，异丙苯磺酸钠150g，表面活性剂2g；或者，乙二醇单丁醚280g，邻氯苯甲醛70g，异丙苯磺酸钠250g，表面活性剂4g。
2.根据权利要求1所述的镀锌电镀液，其特征在于，所述缓冲液中，磺化聚乙烯亚胺的浓度为85g/L，酸性添加剂的浓度为85g/L。
3.根据权利要求1所述的镀锌电镀液，其特征在于，所述柔软剂的原料还包括磺化乙烯共聚物乳浊液，且所述柔软剂中，磺化乙烯共聚物乳浊液的浓度为100-150g/L；所述磺化乙烯共聚物乳浊液由乙烯共聚物乳浊液和氨基磺酸制备而成；所述乙烯共聚物乳浊液为巴斯夫Lugalvan DC，固体含量20-22%。
4.根据权利要求1所述的镀锌电镀液，其特征在于，所述光亮剂的原料还包括磺化乙烯共聚物乳浊液，所述光亮剂中，磺化乙烯共聚物乳浊液的浓度为80-120g/L；所述磺化乙烯共聚物乳浊液由乙烯共聚物乳浊液和氨基磺酸制备而成；所述乙烯共聚物乳浊液为巴斯夫Lugalvan DC，固体含量20-22%。
5.一种如权利要求1所述的镀锌电镀液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将磺化聚乙烯亚胺加入水中，再加入酸性添加剂和表面活性剂，充分搅拌后，制得缓冲液，备用；
S2、制备基础液、柔软剂和光亮剂，备用；
S3、将步骤S1制得的缓冲液与步骤S2制得的基础液、柔软剂和光亮剂按照配比混合，制得所述镀锌电镀液。
6.一种权利要求1-4中任一项所述的镀锌电镀液用于制备镀锌层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410041410.4A CN117552059B (zh) | 2024-01-11 | 2024-01-11 | 一种镀锌电镀液及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410041410.4A CN117552059B (zh) | 2024-01-11 | 2024-01-11 | 一种镀锌电镀液及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117552059A CN117552059A (zh) | 2024-02-13 |
| CN117552059B true CN117552059B (zh) | 2024-03-15 |
Family
ID=89823598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410041410.4A Active CN117552059B (zh) | 2024-01-11 | 2024-01-11 | 一种镀锌电镀液及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117552059B (zh) |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS619593A (ja) * | 1984-06-25 | 1986-01-17 | Nippon Kagaku Sangyo Kk | 酸性亜鉛電気鍍金浴 |
| CN1190415A (zh) * | 1995-07-07 | 1998-08-12 | 埃克森研究工程公司 | 乙烯共聚物材料的加工和增韧 |
| WO2002079539A2 (en) * | 2001-03-29 | 2002-10-10 | Macdermid Plc | Treatment of zinc and zinc alloy surfaces |
| JP2004339596A (ja) * | 2003-05-19 | 2004-12-02 | Yuken Industry Co Ltd | 塩化亜鉛含有酸性めっき浴 |
| CN101063216A (zh) * | 2007-05-22 | 2007-10-31 | 昆明理工大学 | 一种锌及锌铁合金电镀光亮工艺 |
| JP2013060658A (ja) * | 2011-08-25 | 2013-04-04 | Yuken Industry Co Ltd | 軸体に電気めっきを形成するための装置、めっき皮膜を有する軸体の製造方法および軸体上に亜鉛系めっき皮膜を形成するためのめっき液 |
| CN104164687A (zh) * | 2014-08-01 | 2014-11-26 | 武汉奥邦表面技术有限公司 | 一种用于电镀纳米珍珠锌的镀液及其制备方法 |
| CN105369299A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-03-02 | 扬州市佳佳镀锌有限公司 | 一种全脱水高硬度高耐蚀镀锌工艺方法 |
| CN112239875A (zh) * | 2020-09-15 | 2021-01-19 | 深圳市黄金谷金业有限公司 | 一种提升电铸黄金电流效率的方法 |
| CN112725849A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-30 | 杭州佳兴镀锌有限公司 | 一种环保无氰碱性镀锌电镀液及其制备方法及电镀工艺 |
| CN112831808A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-05-25 | 北京中铁科新材料技术有限公司 | 一种锌镍合金电镀液及其在钢轨扣件表面处理中的应用 |
| CN117187895A (zh) * | 2023-08-18 | 2023-12-08 | 佛山市南海高益美环保实业有限公司 | 一种无硼酸氯化物电镀锌方法 |
| CN117385427A (zh) * | 2023-11-02 | 2024-01-12 | 深圳市协成达科技有限公司 | 一种高光亮锌镍合金电镀液及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040047997A1 (en) * | 2001-01-12 | 2004-03-11 | Harald Keller | Method for rendering surfaces resistant to soiling |
| US20050181137A1 (en) * | 2004-02-17 | 2005-08-18 | Straus Martin L. | Corrosion resistant, zinc coated articles |
-
2024
- 2024-01-11 CN CN202410041410.4A patent/CN117552059B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS619593A (ja) * | 1984-06-25 | 1986-01-17 | Nippon Kagaku Sangyo Kk | 酸性亜鉛電気鍍金浴 |
| CN1190415A (zh) * | 1995-07-07 | 1998-08-12 | 埃克森研究工程公司 | 乙烯共聚物材料的加工和增韧 |
| WO2002079539A2 (en) * | 2001-03-29 | 2002-10-10 | Macdermid Plc | Treatment of zinc and zinc alloy surfaces |
| JP2004339596A (ja) * | 2003-05-19 | 2004-12-02 | Yuken Industry Co Ltd | 塩化亜鉛含有酸性めっき浴 |
| CN101063216A (zh) * | 2007-05-22 | 2007-10-31 | 昆明理工大学 | 一种锌及锌铁合金电镀光亮工艺 |
| JP2013060658A (ja) * | 2011-08-25 | 2013-04-04 | Yuken Industry Co Ltd | 軸体に電気めっきを形成するための装置、めっき皮膜を有する軸体の製造方法および軸体上に亜鉛系めっき皮膜を形成するためのめっき液 |
| CN104164687A (zh) * | 2014-08-01 | 2014-11-26 | 武汉奥邦表面技术有限公司 | 一种用于电镀纳米珍珠锌的镀液及其制备方法 |
| CN105369299A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-03-02 | 扬州市佳佳镀锌有限公司 | 一种全脱水高硬度高耐蚀镀锌工艺方法 |
| CN112239875A (zh) * | 2020-09-15 | 2021-01-19 | 深圳市黄金谷金业有限公司 | 一种提升电铸黄金电流效率的方法 |
| CN112725849A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-30 | 杭州佳兴镀锌有限公司 | 一种环保无氰碱性镀锌电镀液及其制备方法及电镀工艺 |
| CN112831808A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-05-25 | 北京中铁科新材料技术有限公司 | 一种锌镍合金电镀液及其在钢轨扣件表面处理中的应用 |
| CN117187895A (zh) * | 2023-08-18 | 2023-12-08 | 佛山市南海高益美环保实业有限公司 | 一种无硼酸氯化物电镀锌方法 |
| CN117385427A (zh) * | 2023-11-02 | 2024-01-12 | 深圳市协成达科技有限公司 | 一种高光亮锌镍合金电镀液及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117552059A (zh) | 2024-02-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20040232000A1 (en) | Tin plating | |
| CN102041528A (zh) | 用于永磁材料的光亮镍电镀技术的添加剂 | |
| US4885064A (en) | Additive composition, plating bath and method for electroplating tin and/or lead | |
| CN102758228A (zh) | 一种磺酸型半光亮纯锡电镀液 | |
| CN104805477A (zh) | 一种用于形成厚的镀锌层的镀锌液及制备方法和应用 | |
| CN107502927B (zh) | 一种甲基磺酸镀锡溶液 | |
| US4515663A (en) | Acid zinc and zinc alloy electroplating solution and process | |
| CN114150351B (zh) | 一种高速电镀铜溶液及其陶瓷基板图形电镀方法 | |
| CA1050472A (en) | Zinc electrodeposition process and bath for use therein | |
| JPH0246676B2 (zh) | ||
| US20100096274A1 (en) | Zinc alloy electroplating baths and processes | |
| US10731267B2 (en) | Additive for alkaline zinc plating | |
| CN117552059B (zh) | 一种镀锌电镀液及其制备方法和应用 | |
| CN103510133A (zh) | 一种载体光亮剂及其制备方法和应用 | |
| CN112725849A (zh) | 一种环保无氰碱性镀锌电镀液及其制备方法及电镀工艺 | |
| CN114164466B (zh) | 一种碱性电镀锌铁合金添加剂及电镀液 | |
| US4169771A (en) | Ductile bright zinc electroplating bath and process and additive therefor | |
| CN111455420B (zh) | 一种用于复杂形状金属零件表面镀覆锌镍合金的电镀液 | |
| CN110846693B (zh) | 一种高分散性碱性无氰镀锌光亮剂及其制备方法和应用 | |
| JPS60255991A (ja) | 酸性亜鉛電解質用の改良キヤリヤー光沢剤 | |
| US20150014177A1 (en) | Method for producing matt copper deposits | |
| KR101011473B1 (ko) | ｐＨ 완충효과가 향상된 전기도금공정용 니켈 도금 조성물 | |
| KR101173879B1 (ko) | 니켈플래시 도금용 다기능성 과포화 슬러리 도금용액 | |
| JP4447100B2 (ja) | アルカリ性亜鉛及び亜鉛合金めっき浴 | |
| CN110408967A (zh) | 一种可增厚锌层厚度的碱性无氰镀锌电镀液及制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |