一种用于硫酸盐镀锌的光亮剂 本发明涉及金属镀锌用的光亮剂,更确切地说,是一种用于对金属线材进行硫酸盐镀锌的光亮剂。
现行的金属线材大都采用硫酸盐镀锌工艺。而所用的光亮剂多为阿拉伯树胶或天然桃胶,但其光泽不足,且资源希少。改用动物胶如骨胶(明胶)或糊精等,其镀层不亮,且存放中容易变黄。在补加硫脲等含氮含硫化合物后,其镀层仍不够光亮,且存放中容易变灰。所以,长期来我国镀锌的线材表面质量明显劣于国外同类产品。中国专利号为90110089.7的《一种金属线材光亮镀锌工艺》所采用的导电盐是氯化钾,钾盐用于金属线材镀锌,其电流效率较低,沉积速度较慢,而且从其添加剂的配方来看,成本较高。所以,此工艺不宜推广应用。
本发明的目的就在于弥补现有技术的不足,提供一种电流效率高、沉积速度快、光泽度好的用于对金属线材进行硫酸盐镀锌的光亮剂。
本发明由主光亮剂、载体光亮剂、光亮助剂和分散剂组合而成。其组合机理如下:
1、主光亮剂:
作为有效的主光亮剂应具备在羰基一端连有氢原子的芳醛,或直接连在芳环上的C6H5CHO,例如苄叉丙酮等。其分子结构为:
在芳环上接上羰基或磺化基因,可增大本发明的水溶性。
2、载体光亮剂:
载体光亮剂的选择是十分重要的,本发明中选择脂肪醇中羟基(-OH)上的活性氢与环氧乙烷的取代物,如烷基酚聚氧乙烯醚类。共分子结构为:
载体光亮剂的亲水基由醚类和羟基两者组成,基于分子一端的羟基只有一个,故主要由醚健(-O-)来发挥亲水效果,且醚健数越多,亲水性就越好。
3、光亮助剂:
光亮助剂实质上就是电流密度加宽剂。因为在一定电流密度下,电极过程中会产生阻化效应。为了使氧化还原过程中不影响电极过程,本发明采用甲基、丙基苯胺类化合物为光亮助剂。其分子结构为:(或Na、K)(或Na、K)
经实验证明:上述三类物质有明显地加宽电流密度的作用。
4、分散剂:
分散剂的作用在于使主光亮剂在电极过程中分布均匀,减少由镀层的应力集中而引起的镀层脱皮和起泡,确保镀层质量。本发明以奈基酸磺盐系列作分散剂。其分子结构为:其中SO3H在不同位置,NH2在1、2位置。或其中NaSO3和HSO3在不同位置。其中NaSO3和HSO3在不同位置。
本发明的配方如下:
苄叉丙酮 0.001~0.15g/l
烷基酚聚氧乙烯醚0.5~1.5g/l
甲基与丙基苯胺 0.1~0.5g/l
奈基磺酸盐 0.1~0.5g/l
本发明外观呈透明桔黄色液体。其理化性能的PH值为6,比重达1.05。而电镀性能,经中国电镀检测中心测定均超过传统工艺的相关指标,其中电流效率达99.7%,沉积速度为62.3μm/A·h,光泽度达502.6(基体光泽度为123.8时),镀层脆性经核试验为3.3mm。
对于不同形状的材料进行电镀,所选用的本发明(光亮剂)的多少及其他成分比也是有区别的,下面就是几个实施例子。
实施例1:
本发明(光亮剂) 14~18ml/l
硫酸锌 300~450g/l
硼酸 20~30/l
此配方适用于在电流密度为60~100A/dm2,渡液温度为25℃时,对钢丝、铁丝进行连续镀锌。
实施例2:
本发明(光亮剂) 14~16ml/l
硫酸锌 300~400g/l
酒石酸 2~3g/l
此配方适用于在电流密度为20~40A/dm2及镀液温度为25℃时对钢带进行连续镀锌。
实施例3:
本发明(光亮剂) 12~14ml/l
硫酸锌 250~350g/l
硼酸 25~35g/l
柠檬酸 5~10g/l
此配方适用于在电流密度为15~40A/dm2,镀液温度为25℃时对卷板进行连续镀锌。
实施例4:
本发明(光亮剂) 14~18ml/l
硫酸锌 300~400g/l
硼酸 25~35g/l
烟酸 0.5~1g/l。
此配方适用于在电流密度为3~5A/dm2,镀液温度为25℃时,对管材内外壁进行吊镀。
本发明一方面保留了传统工艺高电流效率,高速度低脆性的优点,另一方面明显改善了镀液的分散能力和大大提高了镀层的光泽度,使硫酸盐镀锌进入到一个新的发展阶段。在线材、带材、板材和管材行业有广泛的应用价值。在铸铁件电镀和户外电讯结构件电镀中也有着应用的前景。