PL108601B2 - Method of galvanically generating glittering zinc coatings - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób galwanicznego wytwarzania blyszczacych powlok cynkowych w elek¬ trolitach amioochlorkowych zawierajacych dodatek wyblyszczajacy stanowiacy mieszanine ketonów i hydroksy- ketonów aromatycznych oraz eterów mieszanych.W szczególnosci wynalazek dotyczy kompozycji wyblyszczajacych stosowanych w slabokwasnych elektroli¬ tach aminochlorkowych do galwanicznego cynkowania.W celu ochrony naturalnego srodowiska znaczne wysilki skierowane sa na zmniejszenie lub wyeliminowanie odprowadzania scieków galwanicznych zawierajacych cyjanki, fosforany i szereg innych substancji zanieczysz¬ czajacych i wrecz zatruwajacych naturalne srodowisko. Z tego powodu poszukuje sie nowych sposobów cynko¬ wania z polyskiem, zamiast klasycznych metod galwanicznego cynkowania w elektrolitach cyjankowych. Zamiast elektrolitów cyjankowych najczesciej stosowane sa roztwory alkaliczne zawierajace kompleksowe zwiazki cynku i pirofosforany.Elektrolity pirofosforanowe daja jednak malo trwale pokrycia, a osadzona powloka cynkowa jest chropowata i nie posiada dostatecznego polysku. Poza tym elektrolity pirofosforanowe maja szereg innych manka¬ mentów. Znane sa takze bezcjankowe elektrolity do cynkowania zawierajace cynkany. Jednakze i te elektrolity nie sa pozbawione istotnych wad. W tym przypadku ograniczony jest zakres gestosci pradu podczas cynkowania, co utrudnia a nawet uniemozliwia cynkowanie przedmiotów o skomplikowanych ksztaltach. Dodatek cyjanku do ta¬ kich elektrolitów umozliwia rozszerzenie zakresu gestosci pradu stosowanego w procesie cynkowania, w którym uzyskuje sie powloki blyszczace^ale wtedy kapiel juz nie jest bezcyjankowa.Znane sa tez bezcyjankowe elektrolity silnie kwasne, ale przy stosowaniu ich nie otrzymuje sie blyszczacych powlok ozdobnych. Ponadto przy stosowaniu malej gestosci pradu ma miejsce bardzo zle powlekanie powierz - chni. Elektrolity te równiez nie nadaja sie do galwanicznego cynkowania przedmiotów o skomplikowanych ksztal¬ tach.Stosowane sa tez slabo-alkaiczne lub slabo-kwasne bezcyjankowe elektrolity do cynkowania zawierajace znaczne ilosci srodków buforujacych i kompleksujacych w celu stabilizacji pH jak i kompleksowania jonów cynkowych. Takie elektrolity skladaja sie zwykle z wodnego roztworu zawierajacego rozpuszczalna sól cynku np.2 108601 chlorek cynku, siarczan cynku oraz sól amonowa np. halogenek amonu lub siarczan amonu. Elektrolity te moga ponadto zawierac organiczny srodek kompleksujacy lub jego sole wzglednie podobne substancje zapobiegajace wytracaniu sie cynku z kapieli w postaci nierozpuszczalnego wodorotlenku przy wyzszych wartosciach pH.Slabo-kwasne, obojetne, slabo-zasadowe elektrolity do cynkowania wytwarzaja polyskowe powloki cynkowe, jednak koniecznosc wlaczenia do ich skladu organicznych czynników kompleksujacych takich jak kwasy karboksylowe i ich sole lub inne zwiazki kompleksujace bardzo utrudnia usuwanie jonów cynku ze scie¬ ków galwanizerskich. Wyeliminowanie organicznych zwiazków kompleksujacych metale z kapieli do cynkowania polyskowego pozwala na prowadzenie procesu cynkowania w roztworze slabo-kwasnym, ale utrudnione jest wtedy otrzymywanie odpowiednich powlok cynkowych w szerokim zakresie gestosci pradu. Poza tym uzyskane powloki z kapieli bez dodatku zwiazków kompleksujacych sa zwykle silnie prazkowane lub pokryte dendrytami w zakresie srednich i duzych gestosci pradu.W celu poprawy równomiernego krycia i polysku powlok cynkowych dodawane sa substancje blaskotwór- cze typu aromatycznych zwiazków karbonylowych. Stosowane dotychczas substancje blaskotwórcze — aromaty¬ czne zwiazki karbonylowe, zwykle daja zadawalajace powloki cynkowe ze swiezo przygotowanych elektrolitów cynkowych, to jednak powloki wykazuja tendencje do matowienia przy niskich zakresach gestosci pradu. Do¬ dawane dotychczas typowe karbonylowe zwiazki aromatyczne podczas dlugotrwalej elektrolizy tworza szkod¬ liwe oleiste produkty - ujemnie wplywajace na proces cynkowania z polyskiem.Znane sa tez elektrolity do galwanicznego cynkowania z polyskiem-slabokwasne, obojetne lub slaboalka- liczne,które poza zwiazkami dostarczajacymi jonów cynku musza zawierac co najmniej jeden zwiazek z grupy zwiazków heteroaromatycznyeh niekarbonylowych, np. zwiazki heterocykliczne z atomem azotu w pierscieniu.Sa to zwiazki, których synteza jest bardzo kosztowna i najczesciej sa one importowane, podobnie zreszta jak i zwiazki aromatyczne karbonylowe.Celem wynalazku jest usuniecie wad elektrolitów galwanicznego cynkowania z polyskiem.Sposób wedlug wynalazku umozliwia galwaniczne wytwarzanie powlok cynkowych w aminochlorkowych elektrolitach dzieki zastosowaniu dodatków wyblyszczajacych stanowiacych produkt rozkladu wodoronadtlen- ku kumenu w srodowisku alkoholi alifatycznych. Dodatki takie latwo mozna syntezowac w oparciu o tanie, zawsze dostepne surowce krajowe.Stosowane wedlug wynalazku elektrolity cynkowe zawieraja dodatki, wyblyszczajace w postaci mieszaniny zwiazków typu ketonów aromatycznych, o wzorze 1 hydroksyketonów aromatycznych o wzorze 2 i eterów mieszanych o wzorze 3. W dalszej czesci opisu mieszanina tych zwiazków oznaczana bedzie symbolem Ar-A. Mieszanina ta stanowi produkt rozkladu wodoronadtlenku kumenu w srodowisku nasyconych alifaty¬ cznych alkoholi I-rzedowych (Cs - Cj 8).Dodatki Ar-A pozwalaja otrzymywac galwaniczne blyszczace powloki cynkowe w szerokim zakresie ge¬ stosci pradu w szczególnosci z elektrolitów slabo-kwasnych aminochlorkowych, przy jednoczesnym ograniczeniu do minimum operacji zwiazanych z preparowaniem kapieli galwanicznej. Kapiel galwaniczna cynkowa z tymi dodatkami moze zawierac lub nie zawierac srodek kompleksujacy.Stosowanie jako dodatków wyblyszczajacych zwiazków Ar-A podczas dlugotrwalej elektrolizy zapobiega tworzeniu sie w elektrolicie oleistych produktów. Ponadto powloka cynkowa wytworzona w obecnosci dodatku Ar-A jest blyszczaca - lustrzana w calym zakresie gestosci pradu. Preparowanie kapieli do galwanicznego cynko¬ wania z polyskiem jest bardzo proste i ogranicza sie wylacznie do sporzadzenia roztworu podstawowego z do¬ daniem niejonowego zwiazku powierzchniowo czynnego i dodaniu zwiazków Ar-A w ilosci 0,05-5,0 g/dm3 ka¬ pieli, korzystnie 0,1 - 1,0 g/dm3 kapieli.W elektrolicie o skladzie: Przykladl.ZnO NH4C1 Niejonowy zwiazek powierzchniowo-czynny Ar-A pH = 4,5 - 5,5 Temperatura elektrolitu Katodowa gestosc pradu 40g/dm3 200g/dm3 5g/dm3 0,05 - 5,0/dm3 285 - 305°K 1-5 A/dm2 w komórce Hulla uzyskuje sie na plytce stalowej powloke cynkowa o duzym polysku w calym zakresie gestosci pradu, przy przeplywie pradu o natezeniu 1 A.108601 W elektrolicie o skladzie : Przyklad II.ZnCl2 60g/dm3 NH4CL 180g/dm3 Niejonowy zwiazek powierzchniowo-czynny 2g/dm3 Ar-A 0,05- 5,0g/dm3 pH = 4,5 - 5,5 Temperaturaelektrolitu 285 - 305°K Katodowa gestosc pradu 1 — 5 A/dm2 w komórce Hulla uzyskuje sie na plytce stalowej powloke cynkowa o duzym polysku w calym zakresie gestosci pradu, przy przeplywie pradu o natezeniu 1 A.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób galwanicznego wytwarzania blyszczacych powlok cynkowych w elektrolitach aminochlorkowych, znamienny tym, ze jako dodatek wyblyszczajacy stosuje sie mieszanine ketonów aromatycznych o wzorze 1, hydroksyketonów aromatycznych o wzorze 2, eterów mieszanych o wzorze 3. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie 0,05 — 5,0 g/dm3 dodatku wyblyszczaja* cego,korzystnicO,I - 1,0 g/dm3 kapieli. 0 0 ^C^rtC^ r^U^)nOH ^J-H%)nCHs PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób galwanicznego wytwarzania blyszczacych powlok cynkowych w elektrolitach aminochlorkowych, znamienny tym, ze jako dodatek wyblyszczajacy stosuje sie mieszanine ketonów aromatycznych o wzorze 1, hydroksyketonów aromatycznych o wzorze 2, eterów mieszanych o wzorze 3.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie 0,05 — 5,0 g/dm3 dodatku wyblyszczaja* cego,korzystnicO,I - 1,0 g/dm3 kapieli. 0 0 ^C^rtC^ r^U^)nOH ^J-H%)nCHs PL