浅谈碱性锌酸盐镀锌光亮剂

http://www.pf.hc360.com2015年05月20日09:05 来源:慧聪表面处理网T|T

    慧聪表面处理网讯:周长虹 陈松

(武汉风帆电镀技术有限公司 湖北武汉43015)

    摘要:简要介绍了碱性锌酸盆铰锌光亮剂中常用的载体光亮剂、主光亮剂及辅助光亮剂的基本性能,以及碱性被锌光亮剂的配制原理及操作工艺。介绍了从铰层外观、深铁能力及分散能力等方面判别碱性锌酸盐镀锌光亮剂性能的方法。

    关键词:镀锌;光亮剂;合成

    中图分类号:TQ153 文献标识码:A 文章编号:1(X洲)4742(2(X)6)06一以洲〕8一03

    0 前言

    碱性锌酸盐镀锌工艺具有镀液组成简单、结晶细致、镀层易于钝化、镀层的彩色钝化膜不易变色以及电镀废水处理简单等优点。近年来经广大电镀同仁不懈努力,该工艺各项性能有了长足的进步,并不断扩大其应用领域。尤其是近年来各种新型碱性锌酸盐光亮剂的问世,使该工艺的深镀能力及均镀能力及镀层光亮度,均比氰化物镀锌和老的碱性锌酸盐镀锌工艺有了更大提高。

    1 碱性锌酸盐镀锌光亮剂

    碱性锌酸盐镀锌的关键是选用合适的光亮剂,用于该工艺的光亮剂大致可分为载体光亮剂、主光亮剂及其他的辅助光亮剂。

    1.1载体光亮剂

    载体光亮剂大多数含有一种或几种有机胺、醇胺、含氮杂环化合物与醇及卤代烷反应而生成的大分子化合物。例如氨、一甲胺、二甲胺、二甲胺基丙胺、乙二胺、甲醛、糠醛、毗吮、烟酸、乙醇胺、呱嚓、毗哇、多乙烯多胺、咪哇等与环氧氯丙烷或环氧丙烷反应生成的大分子化合物。现在国内外很多较新型的光亮剂也可以用聚胺矾类,以及含有特殊官能团的聚胺类化合物作载体光亮剂,此类化合物具有光亮范围宽、均镀能力和深镀能力好等优点。最常用的载体光亮剂有DPE类、nE类、PAs、IME、MOME等。

    1.2主光亮剂及辅助光亮剂

    主光亮剂大多采用可在锌电极上还原的有机醛、酮类化合物以及抓化节与毗吮梭酸的加成物或烟酸与氯化节加成的季胺盐。此类反应产物在强碱性镀液中比较稳定,可使镀层结晶进一步细化并具有较好的光亮作用。

    其它的辅助光亮剂与载体光亮剂及主光亮剂的配合使用,可发挥协同作用,扩大电镀的光亮电流密度范围;有些还有润湿和抗杂作用,可明显改善镀层性能,减少金属杂质的影响,减少镀锌光亮剂的消耗量或开缸量。如为了进一步改善镀液的深镀能力,聚乙烯亚胺的季胺化合物就有良好效果;某些含氮杂环化合物可明显提高碱性锌酸盐镀锌的分散能力,使其分散能力优于氰化物镀锌。辅助光亮剂在现代碱性锌酸盐镀锌光亮剂中起着重要作用。

    可作为主光亮剂和辅助光亮剂的物质有:ZB-80、WB、BpC(48%)、BpC(32%)、蝙、q:、几5、pEI一PS、PUB、PEI一BZ、PEI一PJ、HAA、MAA、HD一35、IDT、ANA、IZE、TDMG等。还有许多可在碱性锌酸盐镀锌中应用的物质,如各种有机酸盐、聚乙烯醇及改性物,很多杂环化合物如琉基苯并三哇,某些酸铜用中间体,某些镀镍中间体,某些橡胶助剂等。

    1.3组合的镀锌光亮剂

    在碱性锌酸盐镀锌液中,大多选用有机胺与环氧氯丙烷的缩合产物作为载体光亮剂。这是因为碱J性锌酸盐镀液中锌的电极电位太负,表面电场太强,必须使介电常数较小的有机分子因受到排斥从电极上脱附,而上述聚胺型表面活性物质具有负电位特性而被采用[2],载体光亮剂一般都具有这些特性。

    以DPE和DE或PAS为代表,在这类添加剂的基础上,再加上某些主光亮剂和一些辅助光亮剂就能获得全光亮、高韧性的碱性锌酸盐镀锌层。但需要注意的是以5与大多数DPE和DE类添加剂不兼容,两者一般不能同时使用。广泛使用的HT低氰光亮剂和ZD一93碱性锌酸盐镀锌光亮剂,主要是由DPE一3和ZB一80以不同浓度配比而成的。当然现在使用的DPE和DE类添加剂,并不一定是上世纪70年代的那些产品,仅就DPE一3而言,最早的是二甲胺基丙胺、乙二胺与环氧氯丙烷在50℃左右合成的,同样是用上述三种物质有的是在鉴40℃完成的缩合反应。目前DPE类添加剂合成方法很多,例如在HT和zD一93中使用的DPE就是用咪哇、甲胺与环氧氯丙烷反应合成的,与此类似WD一90A中载体光亮剂也是由咪哇和甲胺与环氧氯丙烷的化合物,只不过摩尔比和合成条件有所不同。以上这类DPE一3的性质更接近于DE类添加剂,可以看成DE类添加剂的改进;而更赋盛名的ZB一80光亮剂仍是烟酸与氯化节加成的季胺盐川,由于摩尔比与合成用的催化剂及附加成分不同,ZB一80也有无色至红色之分。若把DPE和DE等载体光亮剂经过季胺化后,则更具表面活性,不论是从光亮度、深镀能力和分散能力看都比未经季胺化的效果好。故把有机胺等与环氧氯丙烷的缩合物再进一步季胺化或醋化,其作为载体光亮剂使用则效果会更好。

责任编辑:郑必佳

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