PL120995B1 - Bath for bright zinc plating - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest kapiel do galwanicznego cynkowania z polyskiem, skladajaca sie z kompleksów cynkanowych z dodatkiem wyblyszczaczy.Do galwanicznego osadzania blyszczacych powlok cynkowych na wyrobach o zlozonych ksztaltach stosuje sie elektrolity alkalicznocyjankowe, aminochlorkowe i cynkanowe. Elektrolity alkalicznocyjankowe sa bardzo toksyczne, poniewaz zawieraja trujacy lotny cyjanowodór i jego sole. Tego rodzaju kapiele sa kosztowne w eksploatacji i neutralizacji popluczyn i szlamów, w zwiazku z koniecznoscia budowy specjalnej instalacji nawiewno-wywiewnej, stosowania ubran ochronnych, okresowego odnawiania zestawu lekarstw, sprzetu ochronnego itp.Elektrolity aminochlorkowe pracujace w srodowisku slabokwasnym lub obojetnym pozwa¬ laja na uzyskanie powlok cynkowych nawet o bardzo wysokim polysku. Wglebnosc tych elektroli¬ tów jest tylko zadawalajaca, zas wada ich jest duza agresywnosc w stosunku do urzadzen i obrabianych przedmiotów. Elektrolity te sa bardzo czule na zanieczyszczenia metalami ciezkimi, takimi jak Cu, Fe, Pb, Cd, Cr itp. a pochodzaca z nich woda popluczna zawiera duze ilosci amoniaku, który nalezy utleniac np. podchlorynem sodu w neutralizatorach scieków, podobniejak cyjanki.Obowiazujace obecnie przepisy z zakresu bezpieczenstwa i higieny pracy, a takze naturalnego srodowiska oraz zapowiedz dalszego zaostrzenia wymagan w tym zakresie, spowodowaly, ze powszechnie dazy sie do eliminowania cyjanków i amoniaku z kapieli galwanicznych. Alkaliczne bezcyjankowe kapiele do galwanicznego cynkowania z polyskiem charakteryzuja sie mala agresyw¬ noscia i czuloscia na zanieczyszczenia metalami ciezkimi. Neutralizacja popluczyn pochodzacych z takich kapieli polega na rozcienczeniu lub laczeniu z popluczynami kwasnymi; w wyniku wzaje¬ mnej neutralizacji wytracaja sie wodorotlenki, które dekantuje sie i oddziela jako szlam.Znane sa kapiele alkaliczne do galwanicznego cynkowania zawierajace rózne wyblyszczacze.Najczesciej opisywanymi dodatkami sa produkty reakcji zwiazków azotowych z epihalogenohyd- ryna lacznie z aromatycznymi aldehydami i betainami. Zwiazki te sa w kapielach alkalicznych nietrwale, co utrudnia kontrole ich zawartosci w elektrolicie. Z reguly substancje te powoduja kruchosc pokrycia cynkowego i zmniejszaja jego przyczepnosc do pokrywanego detalu, zas w2 120 995 wyniku przedozowania tych zwiazków w procesie elektrolizy wydzielaja sie duze ilosci wodoru, który powoduje nawodorowanie detali stalowych i zmniejszenie wydajnosci pradowej.Celem wynalazku jest wyeliminowanie podstawowych wad znanych kapieli do galwanicznego cynkowania z dodatkami wyblyszczajacymi.Zadanie techniczne prowadzace do osiagniecia tego celu polega na dobraniu takich skladni¬ ków elektrolitu alkalicznego, które sa trwale w tym srodowisku,wykazuja dzialanie wyblyszczajace w maksymalnie szerokim zakresie gestosci pradu i zapewniaja wysoka jakosc osadzanych powlok cynkowych.Istota kapieli do galwanicznego cynkowania wedlug wynalazku polega na tym, ze oprócz co najmniej jednego rozpuszczalnego zwiazku cynku i wodorotlenku sodowego i/lub potasowego zawiera jednoczesnie 1 -r 20 g/dm3 wodororozpuszczalnego oligomeru, otrzymanego w wyniku reakcji alifatycznej alkanoloaminy i dwuaminy z epihalogenohydryna, gdzie stosunek molowy amin do epihalogenohydryny moze wahac sie od okolo 1:1 do okolo 3:1, 0,1 -5- 5 g/dm3 kationo¬ wego polimeru otrzymanego w wyniku reakcji alifatycznej poliaminy z epihalogenohydry¬ na i 0,01 -r 1 g/dm3 aromatycznego merkaptalu, otrzymanego w wyniku kondensacji aromatycz¬ nych hydroksyaldehydów z merkaptotiazolami.Dzieki zastosowaniu kapieli do galwanicznego cynkowania wedlug wynalazku otrzymuje sie jednolite powloki cynkowe z wysokim polyskiem. Uzyskuje sie znaczna poprawe warunków bhp dzieki wyeliminowaniu toksycznych cyjanków ze stanowisk roboczych galwanizerni, neutraliza¬ tora scieków i laboratorium; zmniejsza sie ilosc chemikaliów uzytych do neutralizacji scieków oraz likwiduje emisje cyjanków do atmosfery i scieków.Przykladowe sklady kapieli do galwanicznego cynkowania podano ponizej.Przyklad I. Przygotowuje sie wodny roztwór alkalicznej bezcyjankowej kapieli do cynko¬ wania z polyskiem o nastepujacym skladzie: 10g/dm3ZnO; 100g/dm3NaOH; 5g/dm3 wodoroz- puszczalnego oligomeru otrzymanego w wyniku reakcji 50g jednometyloetanoloaminy i 60 g propanodwuaminy — 1,2 ze 120gepibromohydryny; l,2g/dm3 kationowego polimeru —pro¬ duktu reakcji 1 mola dwuetylenotrójaminy z 0,9 mola epichlorohydryny; 0,12 g/dm3 produktu kondensacji aldehydu anyzowego z 2-merkaptotiodazolem. Próbe przeprowadzono w komórce Hulla, w temperaturze pokojowej, przy uzyciu mieszadla magnetycznego, katody z zimnowalcowa¬ nej polerowanej stali niskoweglowej i anody z blachy cynkowej. Uzyskana powloka cynkowa charakteryzuje sie polyskiem w zakresie 0,1-2 A/dm2 i wysokim polyskiem w zakresie wiekszych gestosci pradu tj. 2 -5-6 A/dm2.Przyklad II. Przygotowuje sie kapiel o skladzie: 17g/dm3ZnO, 118g/dm3NaOH,6g/dm3 wodorozpuszczalnego oligomeru otrzymanego jak w przykladzie I, 0,9 g/dm3 kationowego poli¬ meru — produktu reakcji 1 mola czteroetylenopiecioaminy z 0,8 mola epibromohydryny; 0,08 g/dm3 produktu kondensacji heliotropiny z 2-merkaptobenzotiazolem. Przy uzyciu komórki Hulla o pojemnosci 267 cm3, w warunkach pracypodanych w przykladzie I — uzyskuje sie powloke blyszczaca w calym zakresie gestosci pradu na plytce stalowej.Przyklad III. Przygotowuje sie wodny roztwór alkalicznej kapieli do cynkowania z poly¬ skiem, o nastepujacym skladzie: 55g/dm3ZnS04X7H20; 137g/dm3NaOH, 4,5g/dm3wodoroz- puszczalnego oligomeru otrzymanego w wyniku reakcji 130gdwuetyloaminopropyloaminy z 60g 75% wodnego roztworu monoetanoloaminy z 70g epichlorohydryny; 1,1 g/dm3 kationowego polimeru otrzymanego jak w przykladzie 2; 0,15 g/dm3 produktu reakcji aldehydu p- hydroksybenzoesowego z 2,5-dwumerkaptotiodazolem. Przy uzyciu komórki Hulla o pojemnosci 267 cm3, w warunkach pracy podanych w przykladzie I — otrzymuje sie gladka blyszczaca powloke cynkowa, w calym zakresie gestosci pradu.Podane przyklady sa tylko wycinkowa ilustracja rozwiazania wedlug wynalazku. Do skladu kapieli wedlug wynalazku moga byc dodawane równiez znane dodatki, takie jak: zelatyna, alkohol poliwinylowy, pepton, glukoza, glukonian sodowy, czwartorzedowe aminy alifatyczne, aromaty¬ czne aldehydy, betainy, itp.Powloki cynkowe uzyskane dzieki zastosowaniu kapieli wedlug wynalazku moga byc konco¬ wym rezultatem procesu albo moga byc jeszcze rozjasnione w wodnym roztworze kwasu azoto¬ wego, a korzystnie chromianowane w znanych roztworach, uzywanych do tego celu.120995 3 Zastrzezenie patentowe Kapiel do galwanicznego cynkowania z polyskiem, zawierajaca co najmniej jeden rozpu¬ szczalny zwiazek cynku, wodorotlenek sodowy i/lub potasowy, znamienna tym, ze jednoczesnie zawiera 1-20g/dm3 wodorozpuszczalnego liniowego oligomeru otrzymanego w wyniku reakcji alifatycznej alkanoloaminy i dwuaminy z epihalogenohydryna, gdzie stosunek molowy amin do epihalogenohydryny moze wahac sie od okolo 1:1 do okolo 3:1, 0,1-5g/dm3 kationowego polimeru otrzymanego w wyniku reakcji alifatycznej poliaminy z epihalogenohydryna i 0,01-1 g/dm3 aromatycznego merkaptalu, otrzymanego w wyniku kondensacji hydroksyaldehy- dów z merkaptotiazolami. PL

Claims (1)

Zastrzezenie patentowe Kapiel do galwanicznego cynkowania z polyskiem, zawierajaca co najmniej jeden rozpu¬ szczalny zwiazek cynku, wodorotlenek sodowy i/lub potasowy, znamienna tym, ze jednoczesnie zawiera

1. -20g/dm3 wodorozpuszczalnego liniowego oligomeru otrzymanego w wyniku reakcji alifatycznej alkanoloaminy i dwuaminy z epihalogenohydryna, gdzie stosunek molowy amin do epihalogenohydryny moze wahac sie od okolo 1:1 do okolo 3:1, 0,1-5g/dm3 kationowego polimeru otrzymanego w wyniku reakcji alifatycznej poliaminy z epihalogenohydryna i 0,01-1 g/dm3 aromatycznego merkaptalu, otrzymanego w wyniku kondensacji hydroksyaldehy- dów z merkaptotiazolami. PL