(19) 国家知识产权局 (12) 发明专利申请 (10) 申请公开号 (43) 申请公开日 (21) 申请号 2.2 (22) 申请日 2022.08.09 (71) 申请人 惠州市安泰普表面处理科技有限公司 地址：广东省惠州市博罗县龙溪镇仇岗村下朗村胡里岗（土名）岭头 (72) 发明人：庞美星曾文涛 (74) 专利代理机构：广州华学知识产权代理有限公司 4 4245 专利代理人 唐超 (51) Int.Cl.C23G1/10 (2006.01) (54) 发明名称 一种镍剥离剂、制备方法及使用方法 (57) 摘要 本发明涉及一种镍剥离剂，包括以下组分：过硫酸钾 40-50g/L，硫酸70～90g/L、柠檬酸10～20g/L、葡萄糖酸钠5～10g/L、聚乙二醇辛基苯基醚0.02～0.05g/L。本发明提供的退镍剂，在硫酸-过硫酸钾体系中，以柠檬酸为络合剂，在此基础上，添加了葡萄糖酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚，进一步提高了镀镍层的退镀效果，其中葡萄糖酸钠在体系中既作为缓蚀剂，又作为稳定剂，防止铜基材料过度腐蚀，为镀镍层的溶解提供稳定的环境；聚乙二醇辛基苯基醚在体系中既作为表面活性剂，又作为缓蚀剂，不仅能促进镀镍层从铜基材料表面剥离，而且能在铜基材料表面形成一层吸附膜，防止铜基材料被过度腐蚀。
本发明还涉及一种镍剥离剂的制备方法及使用方法。权利要求书1页说明书4页。12.一种镍剥离剂，其特征在于，所述镍剥离剂包括如下组分：过硫酸钾40-50g/L，硫酸70-90g/L，柠檬酸10-20g/L，葡萄糖酸钠5-10g/L，聚乙二醇辛基苯基醚0.02-0.05g/L。2.根据权利要求1所述的镍剥离剂，其特征在于，所述镍剥离剂包括如下组分：过硫酸钾42-46g/L，硫酸77-83g/L，柠檬酸13-15g/L，葡萄糖酸钠7-8g/L，聚乙二醇辛基苯基醚0.03-0.04g/L。 3.根据权利要求2所述的镍剥离剂，其特征在于：硫酸的质量分数为40％-45％。4.根据权利要求1-3任一项所述的镍剥离剂的制备方法，其特征在于：制备方法包括以下步骤：S1：按配方量称取过硫酸钾、硫酸、柠檬酸、葡萄糖酸钠、聚乙二醇辛基苯基醚；S2：取2/3体积的去离子水，将硫酸加入去离子水中搅拌均匀，冷却得到硫酸溶液；S3：将过硫酸钾、柠檬酸、葡萄糖酸钠、聚乙二醇辛基苯基醚加入硫酸溶液中搅拌均匀；S4：加入剩余的去离子水搅拌均匀，即得镍剥离剂。
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种剥镍剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：将镀镍工件浸入所述剥镍剂中，在超声波条件下进行镍层剥离操作。6.根据权利要求5所述的一种剥镍剂的使用方法，其特征在于，在镍层剥离操作中，满足以下条件：温度为30-40℃，时间为15-30分钟。7.根据权利要求5所述的一种剥镍剂的使用方法，其特征在于，超声波条件满足：频率为35-40kHz。8.根据权利要求5所述的一种剥镍剂的使用方法，其特征在于，在将镀镍工件浸入所述剥镍剂之前，对镀镍工件进行脱脂处理。权利要求书 1/1页 一种退镍剂、制备方法及使用方法 技术领域 [0001] 本发明涉及化学退镍剂技术领域，具体涉及一种退镍剂、制备方法及使用方法。 背景技术 [0002] 铜基材料表面镀镍是一种常见的表面处理技术。在铜基材料镀镍过程中，难免会出现镀镍层不达标的情况，这种情况下一般会对不达标的工件进行退镍处理，然后再重新镀层。目前常用的镀镍层退镀主要有化学退镀法和电解退镀法。电解退镀法是指将要退镀的工件放在退镀液中进行电解。电镀退镀法退镀速度虽然快，但是需要购置专门的电源，投资成本较大。由于工件形状、电源线分布等差异，工件各部位镀层剥除速度较大，容易造成局部基体腐蚀；化学剥除法是指将被剥除部位浸入剥除液中，通过化学溶解的方法去除镀层。化学剥除法比较简单，成本也较低。而且化学剥除法适用性强，剥镍效果不受工件表面平整度的影响，所以化学剥除法比较常用。
目前化学退镍方法所采用的退镍剂主要有以下四种类型：第一种是氰化物体系化学退镍液，该类退镍剂中含有剧毒的氰化物，会对环境造成严重的污染，并且危害人体健康；第二种是间硝基苯磺酸钠体系化学退镍剂，该类退镍剂的使用温度较高，一般为60-70℃，退镍时间较长，另外间硝基苯磺酸钠毒性较大，不能大量使用；第三种是硫酸-双氧水体系化学退镍剂，使用该类退镍剂进行退镍，步骤繁琐，且不稳定的双氧水受热易分解，导致镀镍层的退镍时间较长，退镍效果不佳；四是采用硝酸水溶液作为化学退镀剂，使用此类退镀剂会因含氮量高造成废水难以处理，而且在清洗过程中还会产生大量对人体有害的二氧化氮等氮氧化物，污染工作环境，更重要的是硝酸会不同程度地腐蚀基体材料，直接导致工件报废。[0004] 鉴于此，有必要开发一种环保高效的退镍剂。发明内容[0005] 针对现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种退镍剂，该退镍剂包括如下组分：过硫酸钾40-50g/L、硫酸70-90g/L、柠檬酸10-20g/L、葡萄糖酸钠5-10g/L、聚乙二醇辛基苯基醚0.02-0.05g/L。进一步地，所述镍剥离剂包括如下组分：过硫酸钾42-46g/L、硫酸77-83g/L、柠檬酸13-15g/L、葡萄糖酸钠7-8g/L、聚乙二醇辛基苯基醚0.03-0.04g/L。
[0007] 进一步地，所述硫酸的质量分数为40%-45%。 [0008] 本发明提供的退镍剂含有氧化剂、无机酸、螯合剂、缓蚀剂和表面活性剂。具体地，采用过硫酸钾作为氧化剂，采用硫酸作为无机酸。镀镍层在含有过硫酸钾的硫酸体系中反应溶解，生成镍离子；采用柠檬酸作为螯合剂，通过螯合游离镍离子，促进镍层的溶解。同时，柠檬酸作为有机酸，还可以提供溶解镀镍层的氢离子，从而减少硫酸的使用量，即在退镍剂中柠檬酸既作为螯合剂，又作为有机酸；采用葡萄糖酸钠作为缓蚀剂。葡萄糖酸钠为聚羟基羧酸型缓蚀阻垢剂，能在铜基材料表面形成一层保护膜，避免铜基材料过度腐蚀，并且能与溶液体系中的金属杂质离子进行络合，阻止金属杂质离子干扰镀镍层的溶解，有利于为镀镍层的溶解提供稳定的环境，即葡萄糖酸钠既作为缓蚀剂，又作为稳定剂；聚乙二醇辛基苯基醚作为表面活性剂，聚乙二醇辛基苯基醚作为表面活性剂，通过润湿、分散、增溶等作用，能促使镀镍层从铜基材料表面剥离。同时聚乙二醇辛基苯基醚还可以作为缓蚀剂使用，其可以在铜基材料表面形成一层吸附膜，防止铜基材料被过度腐蚀，也就是说聚乙二醇辛基苯基醚既作为表面活性剂，又作为缓蚀剂使用。
[0009] 进一步的，所述镍剥离剂的制备方法包括以下步骤： [0010] S1 ：按配方量称取过硫酸钾、硫酸、柠檬酸、葡萄糖酸钠、聚乙二醇辛基苯基醚； [0011] S2 ：取 2/3体积的去离子水，将硫酸加入到去离子水中并搅拌均匀，冷却，得到硫酸溶液； [0012] S3 ：将过硫酸钾、柠檬酸、葡萄糖酸钠、聚乙二醇辛基苯基醚加入到硫酸溶液中，搅拌均匀； [0013] S4 ：加入余量的去离子水，搅拌均匀，即得镍剥离剂。 [0014] 一种镍剥离剂的使用方法，包括以下步骤：将镀镍工件浸入镍剥离剂中，在超声波条件下进行镍层剥离操作。 [0015] 进一步地，在镍层剥离操作中，满足以下条件：温度为30-40°C，时间为15-30min。 [0016] 进一步地，在将镀镍工件浸入镍剥离剂之前，对镀镍工件进行脱脂。本发明采用醇类溶剂作为脱脂剂进行脱脂操作。醇类溶剂作为有机溶剂，对各类油脂具有很强的溶解性，脱脂速度快，不腐蚀金属。优选地，本发明采用乙醇作为脱脂剂。 [0017] 进一步地，超声波条件满足：频率为35-40kHz。为了保证超声波促进镀镍层的去除，同时又要避免因过度的超声波作用而损伤基体，需要将超声波的频率控制在合适的范围内。
与现有技术相比，本发明的技术方案至少具有以下有益效果：[0019]1、本发明将硫酸-过氧化氢体系替换为硫酸-过硫酸钾体系，采用过硫酸钾作为氧化剂，避免了氧化剂不稳定、易分解的问题，同时也避免了氰化物、间硝基苯磺酸钠等有毒物质的使用，提高了退镍剂的安全性和环保性； [0020] 2、在硫酸-过硫酸钾体系中，采用柠檬酸作为络合剂，在此基础上加入葡萄糖酸钠和聚乙二醇辛基苯基醚，进一步提高了镍镀层的剥离效果，其中葡萄糖酸钠在体系中既作为缓蚀剂，又作为稳定剂，既避免了铜基材料过度腐蚀，又为镍镀层的溶解提供了稳定的环境；聚乙二醇辛基苯基醚在体系中既作为表面活性剂，又作为缓蚀剂，既促进了镍镀层从铜基材料表面剥离，又在铜基材料表面形成吸附膜，避免了铜基材料过度腐蚀。具体实施例[0021] 应当理解，此处所述的具体实施例仅用于解释本发明，并不旨在限制本发明。 [0022] 为了解决现有技术中退镍剂退镍效果差、使用安全性和环保性低的问题，本发明提供了一种退镍剂，该退镍剂采用过硫酸钾作为氧化剂，硫酸作为无机酸，柠檬酸作为络合剂，葡萄糖酸钠作为缓蚀剂，聚乙二醇辛基苯基醚作为表面活性剂，具体各组分的质量浓度为：过硫酸钾40-50g/L、硫酸70-90g/L、柠檬酸10-20g/L、葡萄糖酸钠5-10g/L、聚乙二醇辛基苯基醚0.02-0.05g/L。
该退镍剂对组份进行了优化，避免使用稳定性差的氧化剂和毒性大的化合物，在保证镀镍层退镀效果的同时，提高了其安全性和环保性。该退镍剂的制备方法包括以下步骤：[0023]S1：按配方量称取过硫酸钾、硫酸、柠檬酸、葡萄糖酸钠、聚乙二醇辛基苯基醚，其中硫酸的质量分数为40％-45％，优选地，硫酸的质量分数为45％；[0024]S2：取2/3体积的去离子水，将硫酸加入到去离子水中搅拌均匀，冷却得到硫酸溶液；[0025]S3：将过硫酸钾、柠檬酸、葡萄糖酸钠、聚乙二醇辛基苯基醚加入到硫酸溶液中，搅拌均匀； [0026] S4 :加入剩余的去离子水，搅拌均匀，即得退镍剂。所述退镍剂的使用方法为：将镀镍工件在室温下浸泡在醇溶剂中30-40s进行脱脂、洗涤，优选的醇溶剂为无水乙醇；将脱脂后的镀镍工件在30-40℃、超声波频率35-40kHz条件下浸泡在退镍剂中，剥离镀镍层30-50min，再对退镍后的工件进行洗涤。脱脂的目的是为了除去镀镍工件表面的油脂杂质，减少杂质对镀镍工件的退镍效果的影响，且本发明对脱脂剂的种类不作限制，除醇类溶剂外，还可以选择其他有机溶剂，如酮类溶剂、石油类溶剂、氟类溶剂、氯类溶剂等。
[0028] 按照上述制备方法制备实施例1-4和对比例1的退镍剂，其中实施例1-4和对比例1的退镍剂的组分如表1所示。[0029] 对比例2为硫酸-双氧水体系的退镍剂，其组分包括：100mL/L硫酸，100mL/L双氧水，其中硫酸的质量分数为98％，双氧水的质量分数为30％，溶剂为去离子水。[0030] 对比例3采用质量浓度为80g/L的硝酸水溶液作为退镍剂。 [0031] 实施例1-4与对比例1-3的剥镍剂按照上述使用方法对镀镍铜板进行镍层剥离操作，记录镀镍层完全剥离的时间、铜板表面腐蚀情况(铜板表面平整度、光洁度)及铜板咬边率，实验数据如表2所示。[0032] 其中，镀镍铜板的长度L为5cm，宽度M为5cm，镀镍层厚度为30μm；铜板的腐蚀速度按照下式计算：[0033]其中，W2为退镍处理前镀镍铜板的质量，单位为g，W1为退镍处理后镀镍铜板的质量，单位为g，L为镀镍铜板的长度，单位为cm，M为镀镍铜板的宽度，单位为cm，t为镀镍层完全剥离的时间，单位为min，ρ为镀镍铜板的密度，单位为g/cm3。[0034]表1使用说明书3/4页5CN A5[0035][0036]表2[0037][0038]由表2数据可知，镀镍铜板经实施例1-4退镍剂处理后，铜板表面平整。