CS271558B1 - Lustre-forming admixture - Google Patents

Description

Vynález se týká leskutvorné přísady do lázní, složených ze síranu nikelnatého, chloridu nikelnatého a kyseliny borité.

Korozní odolnost niklových povlaků závisí na jejich celkové tlouštce a elektrochemické ušlechtilosti, kterou výrazně ovlivňuje obsah zabudovaných nečistot, především síry. Nečistoty se do povlaku dostávají při elektrokrystáli žací, tj. elektrolytickém vylučování niklu na základním kovu - obvykle oceli. V krystalové mřížce niklu zůstávají zabudovány zbytky rozkladných produktů organických sloučenin, používaných jako součásti leskutvomých přísad, které jsou nositeli technických parametrů povlaků, například lesku, vyrovnávání, tažnosti a podobně. Leskutvorné přísady jsou obvykle formulovány tak, že jedna skupina obsahuje pouze sloučeniny zařazené do tzv. 1. třídy, zajištující vyrovnávání a nízkou hodnotu vnitřního pnutí povlaků - jsou to například alkensulfonany alkalických kovů, deriváty aromatických sulfokyselin, thiosloučeniny a další organické kyslíkaté sloučeniny síry. Druhá skupina obsahuje pouze zčásti sloučeniny 1. třídy pro krytí výnosu z lázně na zboží a dále sloučeniny zařazené do tzv. 2. třídy, zajištující především lesk. Jsou to například alkinpolyoly, ethoxylované alkinpolyoly, alkinsulfonany alkalických kovů, heterocyklické sloučeniny s obsahem dusíku nebo síry atd.

Největším zdrojem síry jsou aromatické sulfokyseliny a jejich deriváty, které v niklovacích lázních slouží ke snižování vnitřního pnutí povlaků, zanedbatelný není ani vliv alkensulfonanů, popřípadě tenzidů obsahujících sulfoskupinu, používaných ke snižování povrchového napětí.

Byla již učiněna řada pokusů, jak omezit zabudování síry do povlaků, především pečlivou volbou organických sloučenin. Místo derivátů aromatických sulfokyselin byly použily například ftalanhydrid nebo ftalimid, ale bez většího úspěchu. Při výběru tenzidů byly alkylsulfonany a alkylarylsulfonany nahraženy například alkylfenolpolyglykolethery. Avšak vzhledem к tomu, že dosud nebyl vyřešen nejdůležitější problém, tj. náhrada derivátů aromatických sulfokyselin, jsou všechna dosud navržená opatření problematická. V povlacích vylučovaných z běžně používaných niklovacích lázní se obsah síry pohybuje v rozmezí 0,1 až 0,4 % hmot.

Popsané nedostatky jsou odstraněny řešením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že do leskutvorné přísady s obsahem sloučenin zařazených do 1, a 2. třídy určené pro vylučování lesklých niklových povlaků, jsou přidány deriváty imidazolu. Leskutvorné přísada je potom složena z alkensulfonanů alkalických kovů - vinylsulfonanu sodného, allylsulfonanu sodného, 1,3-butadien-l-sulfonanu sodného, solí aromatických sulfokyselin s alkalickými kovy nebo jejich derivátů - benzen-mono-, di- nebo trisulfonanu sodného, naftalen-mono-, di- nebo tri-su lfonanu sodného, 2-naftol-б,8-disulfonanu sodného, p-toluensulfamidu, benzensulfamidu, o-benzoylsulfimidu, bis-benzensulfonylimidu, alkinpolyolů a alkinpolyolů ethoxylovaných do jednoho i více stupňů - 2-but1n-1,4-diolu, 2-propin-l-olu, 3-hexin-2,5-diolu, monoethoxylovaného 2-butin,-1,4-diolu, diethoxylováného 2-butin-l,4-diolu, monoethoxylovaného 2-propin-l-olu, adičních produktů substituovaných aminoacetylenů s minerálními kyselinami - N,N-diethyl-2-propin-l-amin sulfát, N,N-diethyl-2-pentin-l-amin sulfát, alkinsulfonanů alkalických kovů - 2-propin-l-sulfonanu sodného, 3-pentin-l-sulfonanu sodnébo, 2-butin-l,4-disulfonanu sodného a derivátů pyridinu obecného vzorce

R₁----C

A“,

CS 271 558 B1 kde znamenají - R₃ - alifatický alkyl o počtu uhlíků 1 až 18

R_? - -H, -COOH, -(CH₂)_mCOOH, kde m - 1 až 5

R₃ - -H, -COOH, -(CH₂)nCOOH, -(CHOH)_nCH₂SO₃H, -(CH₂)_nOH, kde η - 1 až 5 A - OH”, Cl“, HSO“, SO^“

Přísada obsahuje vždy nejméně jednu látku z uvedených skupin sloučenin a dále vodu.

Bylo zjištěno, že tato leskutvorné přísada mé vzhledem к obsahu derivátů imidazolu schopnost potlačovat zabudování rozkladných produktů organických sloučenin s obsahem vázané síry a umožňuje tak vylučovat lesklé niklové povlaky s obsahem síry nižším, než 0,07 % hmot. Důsledkem je vzrůst elektrochemické ušlechtilosti, a tím i korozní odolnosti povlaků vyloučených z leskle niklovacích lázní s obsahem této leskutvorné přísady. Podrobné vysvětlení je podáno na následujících příkladech.

Příklad 1

Do niklovací lázně o složení 300 g síranu nikelnatého, 60 g chloridu nikelnatého, 40 g kyseliny borité, 2 g allylsulfonanu sodného, 2,5 g o-benzoylsulfimidu a 0,2 g ethoxylovaného a sulfonovaného alkoholu o 12 až 14 uhlících jako tenzidu v 1 000 ml roztoku byly přidány 2 g leskutvorné přísady o složení 10 % hmot, allylsulfonanu sodného, 20 $ hmot, o-benzoylsulfimidu, 5 % hmot. 2-naftol-6,8-disulfonanu sodného, 1,5 % hmot. 2-butin-l,4-diolu, 2,25 % hmot, diethoxylovaného 2-butin-l,4-diolu, 0,15 % hmot.

N, N-diethyl-2-propin-l-amin-hydrochloridu, 2,5 % hmot. 2-propin-l-sulfonanu sodného, zbytek do 100 % hmot. voda. V této lázni byl při teplotě 60 °C, pH 3,9 a katodické proudo2 2 vé hustotě 300 A na m pokoven vyleštěný plech vyrobený z nerezové oceli o ploše 0,02 m na tlouštku povlaku 30 /um. Po usušení byl povlak sejmut, rozpuštěn v koncentrované kyselině dusičné a v roztoku byl stanoven obsah síranů. Nalezený obsah síry v povlaku byl

O, 12 % hmot.

Shodná zkouška byla provedena v niklovací lázni jako v předešlém případě, pouze s rozdílem, že do leskutvorné přísady bylo přidáno 0,15 % hmot, derivátu pyridinu, kde R_x - -(СН₂)_1?СН₃, R₂ - CH₂C00H, R₃ - -CI^CHgOCHgCOOH, A” - Cl“. Povlak byl na nerezovém plechu vyloučen za shodných podmínek, nalezený obsah síry v povlaku byl 0,065 % hmot.

Příklad 2

Do niklovací lázně o složení jako v příkladu 1 byly přidány 2 g leskutvorné přísady jako v příkladu 1 s tím, že do ní bylo přidáno 0,2 % hmot, derivátu pyridinu, kde R^ - -(CH^^CHp R₂ - -H, Rj - -CHOHCH₂SO₃H, A - HSO^. Povlak byl na nerezovém plechu vyloučen za shodných podmínek jako v příkladu 1, nalezený obsah síry v povlaku byl 0,055 % hmot.

Příklad 3

Do niklovací lázně o složení jako v příkladu 1 byly přidány 2 g leskutvorné přísady jako v příkladu 1 s tím, že do ní bylo přidáno 0,15 % hmot, derivátu pyridinu, kde R^ - -(CH₂)₇CHp R₂ - -(CH₂)₇C00H, R₃ - -(CHg^OH, A” - Cl . Povlak byl na nerezovém plechu vyloučen za shodných podmínek jako v příkladu 1, nalezený obsah síry v povlaku byl 0,065 % hmot.

Vynález je možno využívat při galvanickém niklování výrobků v oblasti strojírenských a elektrotechnických podniků a výrobních družstev.

Claims (2)

1. Leskutvorné přísada do lázní, složených ze síranu nikelnatého,'chloridu nikelnatého a kyseliny borité, obsahující alkensulfonany alkalických kovů, soli aromatických sulfokyselin 8 alkalickými kovy nebo jejich deriváty, alkihpolyoly a alkinpolyoly ethoxylované do jednoho i více stupňů, adiční produkty substituovaných aminoacetylenů s minerálními kyselinami a alkinsulfonany alkalických kovů, vyznačující se tím, že sestává z

   - 5,0 až 15 % hmot, vinylsulfonanu sodného, allylsulfonanu sodného, 1,3-butadien-l-sulfonanu sodného

   - 2,0 až 25,0 %hmot. benzen-mono, di- nebo tri-sulfonanu sodného, naftalen-mono-, dinebo tri-sulfonanu sodného, 2-naftol-6,8-disulfonanu sodného, p-toluensulfamidu, benzensulfamidu, o-benzoylsulfimidu, bis-benzensulfonylimidu

   - 0,5 až 5,0 % hmot. 2-butin-l,4-diolu, 2-propin-l-olu, 3-hexin-2,5-diolu, monoethoxylovaného 2-butin-l,4-diolu, diethoxylovaného 2-butin-l,4-diolu, monoethoxylovaného
2. 2-propin-l-olu

   - 0,05 až 2,0 % hmot. N-N-diethyl-2-propin-l-amin-hydrochloridu, N,N-dimethyl-2-propin-l-amin-sulfátu, N,N-diethyl-2-pentin-l-amin sulfátu

   - 0,5 až 5,0 % hmot. 2-propin-l-sulfonanu sodného, 3-pentin-l-sulfonanu sodného, 2-butin-1,4-disulfonanu sodného

   - 40,0 až 95,0 % hmot, vody a dále obsahuje 0,05 až 1,0 % hmot, sloučenin obecného vzorce kde znamenají - R^ - alifatický alkyl o počtu uhlíků 1 až 18 r₂ - -H, -000H, -(0H₂)_mC00H, kde m - 1 až 5

   R₃ - -H, -COOH, -(0H₂)_nC00H, -(OHOH)_nCH₂SO₃H, -(OH₂)_nOH, kde η - 1 až 5

   A - OH“, 01“, HSO}, SOjja obsahuje vždy nejméně jednu látku z uvedených skupin sloučenin.