镀镍光亮剂配方分析

日期: 2024-04-15 04:04:49|浏览: 86|编号: 48887

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镀镍光亮剂配方分析

一、背景

镀镍技术发展至今已有一百多年的历史,已形成多种镀镍技术。 镀镍不仅用于防护装饰,还广泛用于耐腐蚀、耐磨、耐热涂层和模具制造。 特别是近年来,其在连铸模具、电子元件表面压印模具、复杂形状航空发动机部件制造、微电子元件等方面的应用,使得电镀镍的应用更加广泛。 但目前镀镍仍存在亮度差、镀层灰暗无光泽、沉积速度和电流效率低、分散能力差等问题需要解决。 由于从技术方面解决上述问题比较困难,所以我们只能从添加剂方面入手,即在电镀液中添加适当的添加剂来改善电镀过程中存在的各种问题。

经过几十年的发展,镀镍光亮剂现已发展到第四代。 第四代是吡啶衍生物、炔胺类化合物与炔丙醇衍生物和软化剂组合的最典型代表。 该制剂组合物中所含的PPS或PHP吡啶衍生物不仅是良好的光亮剂,而且也是良好的流平剂。 在适当的条件下,其最佳的流平浓度大约在150至300 mg/L之间。 此类化合物的浓度与流平能力之间往往存在一个最佳值; 另外,由于PPS的价格比PHP贵一倍以上,很多小型光亮剂中间体厂家都用PHP代替PPS,但打着PPS的名声出售。 ,获取不正当收入。 因此,对镀镍光亮剂中的PPS进行鉴定和分析是非常有必要的。

2、镍电镀光亮剂的发展历史 2.1 萌芽阶段(1940年之前)

1912年,人们发现镉盐可以使镍镀层光亮,这是最早用于镍镀液的光亮剂; 1927年,发现萘三磺酸可以使镍镀层光亮; 1928年,Lutz和Lutz发现葡萄糖、甘油、黄原胶和阿拉伯胶有助于获得光亮的镍层; 1936年,他研制出以硫酸钴、甲酸镍和甲醛为基础的光亮镍镀液,通过实现镍、钴和金的共沉积来镀上光亮镍。

特点:现阶段的光亮剂以金属盐为主体,是第一代镀镍光亮剂。 其特点是:光亮剂分解快、寿命短、应力高。 所得涂层针孔较少,但亮度和平整度比有机光亮剂差。 它只是半光亮,而且涂层很脆。 电镀液对铜、锌、铅等杂质敏感,需要经常处理。

2.2 发展阶段(约1940-1960年)

1940年,H.Blmm采用包括糖渣在内的苯磺酰胺和亚磺胺作为镀镍光亮剂,促进了镀镍光亮剂的进一步发展。 1945年发现香豆素,1946年Freed提出苯甲醛正磺酸,1947年提出苯乙烯磺酸,1949年Brown发现对乙烯基苯磷酸,1950年发现乙烯基磺酰胺、烯丙基磺酰胺和磷酸。1955年Sheik提出二芳基磺亚胺并发现了1,4-丁炔二醇,可以发挥明亮的作用。

现阶段的光亮剂以1,4-丁炔二醇和糖精为代表,是第二代镀镍光亮剂。 其特点是:涂层亮度和使用寿命较第一代有所提高。 此外,涂层也不易碎。 但丁炔二醇的碳链长度较短,在正极上的吸附强度不够。 因此,亮度和流平性不够。 亮区电流密度范围不够宽,容易分解。 一般情况下,在电镀液中工作大约一个月后,需要进行主要处理。

现阶段使用的光亮剂多为有机添加剂。 它们很容易吸附在阴极表面的突起上。 一方面阻碍这些部位金属离子的排出。 从而填充金属表面的微观沟槽,减小阴极表面的厚度差,使涂层表面光滑。 提高平整度; 另一方面,提高阴极过程的过电位有利于晶核的形成,获得相对细小的结晶层,从而提高亮度。

2.3 完善阶段(约1960~1990年)

这一时期,人们逐渐认识到,要获得高质量的镍镀层,一次光亮剂和二次光亮剂必须相互配合。 国外开展的主要研究是丁炔二醇与环氧乙烷、环氧丙烷或环氧氯丙烷的缩合物与一次光亮剂的复配; 我国于20世纪80年代开始了类似的研究,先后推出了791缩合型、BN系列、BE浓缩型、BH系列和光亮镍1号等光亮剂,取代了丁炔二醇光亮剂。 因此,现阶段的光亮剂以1,4-丁炔二醇环氧化合物与糖精的组合为代表,是第三代镀镍光亮剂。

其特点是:由于一次、二次光亮剂的组合,且由于缩合物的碳链长度比丁炔二醇长,表面活性增加,对阴极的吸附加强,阴极极化增强。增加,因此涂层更亮。 亮度、平整度增加; 随着添加量的减少,相应的分解产物也减少,从而延长了镀液的使用寿命。 一般每两个月处理一次。

2.4 成熟阶段(约1980年以后)

随着对镀镍光亮剂研究的深入,人们认识到理想的光亮镀镍工艺应该是初级光亮剂、二次光亮剂和辅助光亮剂三类光亮剂的联合使用。 其中,一次光亮剂主要包括:BSI、BBI、ALS、VS、PN、PS、ATP、BSS等。二次光亮剂主要包括4类:(1)吡啶衍生物PPS、PPSOH等; (2)炔丙醇衍生物PAP、PME等; (3)炔胺光亮剂DEP等; (4)1,4-丁炔二醇环氧化物BEO、BMP等。辅助光亮剂主要有烯丙基磺酸钠、烯丙基磺酰胺、乙烯磺酸钠等。综上所述,现阶段的光亮剂主要以吡啶衍生物的组合为代表。 、乙炔胺化合物、炔丙醇衍生物及软化剂,是第四代镀镍光亮剂。 其特点是:充分利用主、辅、辅助光亮剂的协同作用,以辅光亮剂为基础,配合主光亮剂和辅助光亮剂,在适当的条件下,可获得饱满的亮度、高流平性和平滑度。镀层具有良好的延展性,镀液的阴极电流效率和分散能力较高。 该涂层具有较宽的亮电流密度范围和良好的柔韧性。

3、第四代镀镍光亮剂的分类

目前已开发的四代镀镍光亮剂中,第二代镀镍光亮剂镀层质量较差,颜色呈浅米色; 第三代镀镍光亮剂采用1,4-丁炔二醇和环氧化合物。 以武汉风帆电镀公司软水剂S的缩合产物为代表,含有 和 的混合物。 辅助光亮剂典型地以吡啶衍生物、炔丙醇衍生物和炔胺化合物为代表。 该镀液稳定,分解产物少,但缺乏普遍应用。 。

根据光亮剂中各组分的功能,可分为初级光亮剂、二次光亮剂和辅助光亮剂。

3.1 初级光亮剂及分类

1)磺酰亚胺:糖精、二苯磺酰亚胺

2)磺酰胺类:甲苯磺酰胺

3) 苯磺酸类:苯磺酸钠

4)萘磺酸类:萘三磺酸、萘二磺酸

5) 亚磺酸类:苯亚磺酸钠、对甲苯亚磺酸钠

6)杂环磺酸:噻吩-2磺酸

3.2 二次光亮剂:

1)醛类:甲醛、水合氯醛、邻磺基苯甲醛

2) 酮类:香豆素

3) 炔烃:

A. 1.4-丁炔二醇及其衍生物,(丙氧基化丁炔二醇BMP、二丙氧基化丁炔二醇BDP、丁炔二醇乙氧基化合物BEO)

B、丙炔醇及其衍生物(丙氧基化丙炔醇PAP;丙炔醇与环氧乙烷的复合PME(可用作光亮剂和流平剂,N,N-二甲氨基丙炔胺)、N,N-二乙氨基丙炔胺(DEP)、二乙氨基戊炔二醇DEP是强力光亮剂和流平剂,作为主光亮剂的组分;PABS:乙基丙炔胺甲酸盐,是质量分数为60%的水溶液;MPA:二甲基丙炔胺,浅黄色透明液体,是强力光亮剂和流平剂。代理人。

4) 氰类:乙烯合氰化氢

5)杂环:

吡啶衍生物PPS、PPSOH、喹啉甲基碘

答:吡啶衍生物是强效光亮剂,但涂层较脆,容易发黑。 PPS、PPSOH:分为固体和液体(40%);

PPS和PPSOH的区别来自于游离吡啶的含量。 在吡啶存在下,涂层会变黑、变脆; BN黑色光亮剂

3.3 辅助光亮剂 3.3.1 润湿剂:

1) 十二烷基硫酸钠

2) 异辛基硫酸钠

3)LB低泡润湿剂(具有双键结构的低碳磺化产品),涂层不会起霜、起雾。

4)聚乙二醇的磺化产品(常用200、400、600)OP-10具有一定的增白效果。

5)脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)

3.3.2 提高覆盖能力的添加剂

1) 烯丙基磺酸钠 (ALS)

2)乙烯基磺酸钠(VS)与ALS类似,目前国内尚未生产。

3)苯乙烯磺酸钠与ALS类似,目前国内尚未生产。

4)丙炔磺酸钠(PS)具有光亮剂和辅助光亮剂的功能,具有光亮、流平作用。

5)由硫脲与磺内酯反应得到羧乙基硫脲甜菜碱(ATP)。 是一种深镀剂和杂质掩蔽剂。

6)深镀剂:上海永盛助剂厂深镀剂; LCDA潜在搬家代理; 安美特液晶镀镍低级晶粒加速器

4、镀镍光亮剂的选择

在生产中应用镀镍光亮剂时,可以根据以下几个方面进行选择。

1)光亮剂产品外观应为淡黄色透明液体,无混浊、沉淀物。

2) 光提取性能好。 使用 267 mL 赫尔池添加 250 mL 镀镍溶液和指定量的光亮剂。 在I=0.5~2.5A、θ=55℃、t=5min的条件下,镀试件表面应为镜面状全光亮镀层。

3) 涂层在低电流密度区的均镀性能良好。 使用形状复杂的零件进行测试电镀。 镀镍层应完全覆盖镀件的凹处,光亮剂和颜色与镀件其他部分不应有明显差异。

4)镀层内应力要小。 在工艺实验槽中取200mm×20mm×0.5mm铜试片进行单面镀镍,Jκ=2A/dm2,t为30min(δ约为12μm),试片应有无明显弯曲变形。 好的光亮剂由于组分的合理配置,可以获得内应力低甚至接近于零内应力的镍镀层,且具有优良的延展性。

5)使用寿命长。 在同等工艺条件下,选择千安时消耗低的光亮剂产品。

6)根据镀件的技术要求选择合适的光亮剂。 例如,对于外观要求光亮的镀件,应选择发光速度快的光亮剂; 对于要求镀层较厚、耐腐蚀性高的镀件,应选择发光速度平均、内应力低、流平性能好的光亮剂。

7) 根据镀镍类型选择光亮剂。 镀镍工艺有多种类型,包括半光亮、全光亮、哑光镍、珍珠镍和密封镍等。 市场上每种镀镍工艺都有相应的光亮剂产品,不能相互替代。 目前尚无适用于各种镀镍工艺的通用光亮剂。 因此,对于不同的镀镍工艺,应参考供应商的产品说明书进行针对性的选择。

8)光亮剂必须使用范围广,稳定性好,分解产物少。 否则会给维护镀液带来麻烦,增加镀液处理次数,造成原材料损失,增加生产成本。

9)好的光亮剂产品的性能还应包括不受镀镍液中主盐质量浓度和操作温度波动的影响,对镀液中杂质离子的干扰有较强的抵抗能力。电镀液。

四、常用光亮剂及配方1:

元素

代码名称

含量(克/升)

丙磺酸吡啶鎓盐

聚苯硫醚

60-70克/升

烯丙基磺酸钠

肌萎缩侧索硬化症

3-8克/升

炔丙醇乙氧基醚

PAE

5-10克/升

丁炔二醇乙氧基醚

贝奥

5-10克/升

N,N-二乙基丙炔胺甲酸盐

DEP

8-15克/升

利润

食谱2:

元素

代码名称

含量(克/升)

糖精钠

5-15克/升

乙烯基磺酸钠

VS

2-5克/升

羟基丙磺酸吡啶鎓盐

聚苯硫醚

3-10克/升

丁炔二醇

博兹

3-8克/升

丁炔二醇丁炔氧醚

骨形态发生蛋白

3-8克/升

利润

5、常用电镀添加剂

镀锌添加剂、镀铜添加剂、镀镍添加剂、镀铬添加剂、镀锡添加剂、贵金属电镀添加剂、镀锌液用、镀铜液用、镀镍液用、镀铬液用、碱性镀锌移动剂、氰化物化学电镀液光亮剂、防焦剂、亚苄基丙酮、高性能氯化物光亮剂、高级氯化物镀锌光亮剂、氯化钾镀锌光亮剂、三价黑铬电镀添加剂、导电盐、补充盐、稳定剂、搅拌剂、校正剂、发黑剂、无氰碱性镀锌添加剂、高档白色光亮滚镀镍光亮剂、润湿剂、硫酸镍、氯化镍、硼酸、酸性铜滚镀光亮剂、酸性镀铜光亮剂、镀铜系列电镀添加剂(高整平酸性铜光亮剂、焦磷酸铜光亮剂、单剂量快光镍光亮剂、光亮挂镀镍、高级镍光亮剂、滚镀镍光亮剂、深孔镀镍光亮剂、高档白色光亮滚镀镍光亮剂、超-低浓度光亮镍光亮剂(滚镀)、半光亮镍电位差调节剂、半光亮镍添加剂、高硫镍添加剂、镍密封剂、高性能镍光亮剂、珍珠镍系列电镀光亮剂、化学镀镍系列电镀光亮剂,光亮中磷化学镀镍,光亮高磷化学镀镍,环保中磷光亮化学镀镍,环保高磷光亮化学镀镍,镀镍软化剂,镀镍流平剂,镀镍深镀剂,镍电镀除杂剂、除铁剂、除铜剂、镀镍低泡润湿剂、镀镍高泡润湿剂、镀铬系列电镀光亮剂、三价黑铬电镀添加剂、低温高效自调铬电镀添加剂、高效硬铬添加剂、高效黑铬添加剂、枪黑系列电镀添加剂、高光氯化物镀锌添加剂、无氰碱性镀锌添加剂、蓝锌水、彩锌水、酸性镀锡处理剂、镀锡防变色剂、古银水、仿古铜水、白铜水、红铜水、仿金水、黑镍水、涂层防变色保护剂、涂层防锈密封剂、脱水剂、电解保护粉

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