電鍍添加劑的研究和應(yīng)用

1、電鍍添加劑的研究和應(yīng)用在含有被鍍金屬離子的電解質(zhì)溶液(electrolytebath)中以工件作為陰極(cathode)通常以被鍍金屬作為陽(yáng)極(anode)通以直流電使作為陽(yáng)極的金屬溶解進(jìn)入鍍液鍍液中的金屬離子在陰極上沉積形成有具有一定裝飾性(decative)或功能性(functional)的金屬或合金的工藝叫做電鍍(electroplatingelectrodepositionplating).鍍液中僅僅含有被鍍金屬的鹽不能得到具有

2、裝飾性或功能性的鍍層必須在其中加入添加劑.電鍍添加劑(electroplatingadditives)是加入到電鍍?nèi)芤褐袑?duì)鍍液和鍍層性質(zhì)有特殊作用的一類化學(xué)品的總稱.它屬于精細(xì)化學(xué)品(finechemicals)在一些大型化工公司中把它列入特殊化學(xué)品(specialtychemicals).電鍍添加劑的分類和作用應(yīng)用廣泛的電鍍工藝有鍍鋅鍍銅鍍鎳鍍鉻鍍銀鍍錫鍍銅鋅合金(仿金電鍍)銅錫合金鋅鎳合金鎳鐵合金等.鍍液有酸性弱酸堿性之分.不同類型

3、的電鍍工藝只能加入不同種類的添加劑因此電鍍添加劑的種類十分復(fù)雜給電鍍添加劑的分類帶出困難.以下是本人根據(jù)電鍍添加劑的對(duì)鍍液和鍍層和作用的不同所作的分類不一定準(zhǔn)確和全面.(同時(shí)本分類僅包括電鍍液中的添加劑不包括電鍍的前處理后處理也不包括化學(xué)鍍陽(yáng)極氧化等其他表面處理工藝.)1.1絡(luò)合劑(complexingagentchelatingagant)電化學(xué)理論根據(jù)金屬離子的交換電流密度I.的大小(I.表示電極存在的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)即

4、凈反應(yīng)速度為零時(shí)的氧化或還原反應(yīng)速度或電流)將金屬分為三類:第一類:I.很大10103Adm2過(guò)電位很小為Pb2Cd2Sn2In3等.第二類:I.中等為103108Adm2過(guò)電位中等.為:Cu2Zn2An3Bi3等.第三類:I.很小為1081015過(guò)電位高為:Co2Ni2Pt2等.只有第三類金屬才能從其簡(jiǎn)單鹽中電鍍出致密的金屬鍍層.第一二類金屬由于交換電流過(guò)大過(guò)電位低得到的是疏松鍍層.為了提高過(guò)電位必須加入適當(dāng)絡(luò)合劑.加入絡(luò)合劑的作用是

5、使金屬離子形成穩(wěn)定絡(luò)合物從而使金屬離子還原的活化能較高過(guò)電位增加交換電流密度變小從而形成致密的鍍層.影響絡(luò)合效果的因素有絡(luò)合劑種類配位體和金屬離子濃度pH值等.電鍍中常見(jiàn)金屬的絡(luò)合劑有:Zn2:OHP2O74CNHEPP(羥基乙叉二磷酸)Cu2:CNP2O74HEDPCit3乙二胺等SN2:BFH2NSO3OHCit3Au:CNSO32Cit3Ag:CNS2O321.2表面活性劑(surfactant)表面活性劑具有降低表面張力的作用潤(rùn)

6、濕作用乳化和增溶作用.在電鍍添加劑中通常作為光亮劑防針孔劑潤(rùn)濕劑分散劑增溶劑抑霧劑等.在酸性鍍銅中聚乙二醇是光亮劑的重要成份.在鍍鎳中十二烷基硫酸鈉和乙基巳基磺酸鈉是防針孔劑和潤(rùn)濕劑的主要成份.在酸性鍍鋅中OP或平平加既用作主光亮劑芐叉丙酮和鄰氯荃甲醛的增溶劑和分散劑又起著平滑鍍層的作用.在鍍鉻中用含氟表面活性劑作為鉻霧抑制劑.1.3主光亮劑(brightener)主光亮劑是指在電鍍添加劑中產(chǎn)生光亮作用的主要成份.不同鍍種的主光亮劑不同

7、.但作為主光亮劑的物質(zhì)通常分子量不大用量較小通常是醛類酮類含雙鍵或三鍵的有機(jī)物雜環(huán)化合物或一些金屬元素.酸性鍍銅的主光亮劑有:乙撐硫脲二硫苯駢咪唑四氫噻唑硫酮等.酸性鍍鋅的主光亮劑有:芐叉丙銅鄰氯苯甲醛等.堿性鍍鋅的主光亮劑有:香苯醛BPC.是丁炔二醇與2mol環(huán)氧乙烷的反應(yīng)產(chǎn)物用量:0.020.05gL消耗量:5gKAH2.2.2BMP:學(xué)名:丁炔二醇單丙氧基醚或:單丙氧基化丁炔二醇.英文名:monopropoxylated2buty

8、ne14diol結(jié)構(gòu)式:HOCH2C≡CCH2OC3H9OH是丁炔二醇與同摩爾的環(huán)氧丙烷的反應(yīng)產(chǎn)物用量:0.050.15gL消耗量:8gKAH2.2.3PAP:學(xué)名:羥丙基丙炔醇醚或:丙炔醇丙氧基醚英文名:propynolpropoxylate結(jié)構(gòu)式:CH≡CCH2OC3H6OH是丙炔醇與等mol的環(huán)氧丙烷反應(yīng)產(chǎn)物用量:0.010.03gL消耗量:6gKAH2.2.4PME:學(xué)名:羥乙基丙炔醇醚或:丙炔醇乙氧基醚英文名:propynol

9、ethoxylatehydroxyethylpropargylether321結(jié)構(gòu)式:HC≡CCH2OC2H4OH丙炔醇與同mol環(huán)氧乙烷反應(yīng)產(chǎn)物用量:0.010.03gL消耗量:4gKAH2.2.5DEP:學(xué)名:二乙基丙炔胺英文名:NNdiethy12propyne(丙炔)1amineC2H5123結(jié)構(gòu)式:NCH2C≡CHC2H5用量:0.0010.01gL消耗量:1.5gKAH2.2.6EAP:學(xué)名:二乙基胺基戌炔醇英文名:5die