一种环保型高光亮中磷化学镀镍添加剂

摘要

本发明公开了一种环保型高光亮中磷化学镀镍添加剂，其是由A和B两种组份组成，A组份包括以下浓度的原料：2-5mg/L的纳米铜和可溶性铜盐的混合物，2-4mg/L的硫酸铼，1-4mg/L的烯丙基磺酸钠(ALS)，络合剂，稳定剂，20-40g/L的NaOH；B组份包括以下浓度的原料：1-4mg/L的丁炔二醇二乙氧基醚(BEO)，1-3mg/L的N,N-二乙基丙炔胺(DEP)，1-4mg/L的双苯磺酰亚胺（BBI），2-4mg/L的羟甲基磺酸钠（PN）。本发明所提供的环保型高光亮中磷化学镀镍添加剂配方中不含镉、铅等重金属离子，对环境无害，该添加剂应用到化学镀镍溶液中，使镀液保持稳定，所得镀层均匀密致，产生较低的孔隙率，亮度较高，耐硝酸性能好，在浓硝酸中浸泡300秒，镀镍层不会变色。

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保型高光亮中磷化学镀镍添加剂及其制备方法。

背景技术

化学镀镍又可称为无电解镀镍，是在含镍盐、还原剂及其它辅助成分的溶液中依靠自催化的化学反应于金属表面沉积镍、镍基合金镀层的表面处理技术。以上工艺获得的镀层具有硬度较高、耐蚀性好、耐磨、镀层厚度均匀等优点，已经在机械、电子、石油化工、采矿、医疗器械、汽车、航空等工业方面的诸多领域得到广泛应用。由中磷化学镀镍工艺获得的镀层具有较好的耐蚀性，而传统的化学镀镍工艺稳定剂中含有铅离子等重金属离子，光亮剂含有镉离子化合物。传统化学镀镍废水中这些有害重金属，虽然添加量少但是废水处理的难度极大，因处理不当而使其在环境中积累，就会对当地环境造成严重污染，重金属本身的性质使这种污染产生长久性的影响，对生态环境和人类生存造成的伤害是灾难性的。

化学镀镍溶液中添加剂的加入，不仅可以阻止或推迟化学镀镍溶液的自发分解，起到稳定镀液的作用，有时还能加快反应，改善化学镀镍层的磷含量以及内应力，因而，对于一个成熟的化学镀镍产品来说，添加剂是必不可少的重要组成部分，但传统的添加剂多含铅离子等重金属，化学镍镀层中不可避免地夹杂铅等对环境和人体有害的重金属。特别是近年来，人们对化学镍的光亮性要求越来越高，为了获得美观的镀层，提出了在化学镀镍溶液中加入光亮剂的方法，而传统相对成熟的以重金属铅、镉离子作为稳定剂和光亮剂的化学镀镍工艺已经不能满足人们的要求，特别是产品技术要求及环境排放要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保型高光亮中磷化学镀镍添加剂。

本发明所采取的技术方案是：一种环保型高光亮中磷化学镀镍添加剂，其是由A和B两种组份组成，A组份包括以下浓度的原料：2-5mg/L的纳米铜和可溶性铜盐的混合物，2-4mg/L的硫酸铼，1-4mg/L 烯丙基磺酸钠（ALS），络合剂，稳定剂，20-40g/L的NaOH；B组份包括以下浓度的原料：1-4mg/L的丁炔二醇二乙氧基醚（BEO），1-3mg/L的N, N-二乙基丙炔胺（DEP），1-4mg/L的双苯磺酰亚胺（BBI），2-4mg/L的羟甲基磺酸钠（PN）。

所述的络合剂为柠檬酸，乳酸，丙酸，DL-苹果酸，丁二酸的混合物。

所述的稳定剂为二氧化碲，柠檬酸铋，硫脲，碘酸钾的混合物。

所述的可溶性铜盐为硫酸铜，纳米铜和硫酸铜的混合物中，硫酸铜的质量百分比为50%-57%。

本发明的络合剂各成分的含量为：柠檬酸2.5-8g/L，乳酸12-70 g/L，丙酸5-40 g/L，DL-苹果酸2-10 g/L，丁二酸2-8 g/L。

本发明的稳定剂各成分含量为：二氧化碲0.001-0.0017g/L，柠檬酸铋0.1-0.3g/L，硫脲0.3-0.5 g/L，碘酸钾0.2-0.5 g/L。

本发明的优点是：添加本添加剂后能使镀层达到全光亮的效果，并且出光速度快，一般3分钟左右开始呈半光亮，10分钟便能达到镜面效果。且光亮剂用量少，镀液始终保持稳定的状态，镀层结合力良好，镀层的耐腐蚀性优良，用硝酸点蚀法测试，耐硝酸的时间能达到300秒以上。

本发明的目的在于提供一种环保型高光亮中磷化学镀镍添加剂配方，并获得较快的出光速度，且镀层具有良好的镜面光亮效果，结合力良好，耐蚀性优良。

具体实施方式

一种环保型高光亮中磷化学镀镍添加剂，其是由A和B两种组份组成，A组份包括以下浓度的原料：2-5mg/L纳米铜和可溶性铜盐的混合物，2-4mg/L的硫酸铼，1-4mg/L烯丙基磺酸钠（ALS），络合剂，稳定剂，20-40g/L的NaOH；B组份包括以下浓度的原料：1-4mg/L的丁炔二醇二乙氧基醚（BEO），1-3mg/L的N, N-二乙基丙炔胺（DEP），1-4mg/L的双苯磺酰亚胺（BBI），2-4mg/L的羟甲基磺酸钠（PN）。

配制上述添加剂时，纳米铜、可溶性铜盐、硫酸铼、烯丙基磺酸钠（ALS）、络合剂、稳定剂、NaOH一起混合在水中形成添加剂A，而丁炔二醇二乙氧基醚（BEO），N, N-二乙基丙炔胺（DEP），双苯磺酰亚胺（BBI） ，羟甲基磺酸钠（PN）一起混合在水中形成添加剂B，添加剂应用于化学镀镍溶液中的方法为：在每一个施镀周期，向每升镀液中分别添加0.5-10mL的添加剂A和B。

化学镀镍溶液的工作温度是88-92℃。

化学镀镍溶液的pH范围是4. 5-4. 9。

化学镀镍溶液的施镀装载量为0. 5-2. 5 dm²/L 。

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1。

配方及操作条件如下：硫酸镍20g/L，次亚磷酸钠25g/L，结晶乙酸钠12g/L，乳酸l0ml/L，硫酸铜1 mg/L，添加剂8ml/L(添加剂A 4ml/L，添加剂B 4ml/L)，镀液的pH值为4.5，装载量为1dm²/L，施镀温度为88-92℃，施镀时间为10分钟。

配制镀液：将上述计算量的各种药品按镀液的体积分别称量出来，再用去离子水使固体药品完全溶解，粘稠液体药品稀释成稀溶液。要先将硫酸镍与乙酸钠、乳酸混合溶解，再与已经溶解好的次亚磷酸钠溶液混合，控制操作用水的量在配置溶液体积的3/4左右，不能超过规定体积。最后用1：l氨水调整pH值至4.5后稀释至规定体积。

试片镀前处理：化学除油一流水清洗一活化(1:1盐酸)一流水清洗。

施镀：将配好的镀液放入恒温水浴锅中加热至88℃，用量筒量取已配好的添加剂溶液，依次加入镀液中，调整pH值，再将前处理好的铁基试片做好标记，在镀液中央悬挂，反应时间为10分钟。

性能测试：当反应时间为3分钟时，取出试片，发现试片已经呈半光亮状态，10分钟后取出，试片镀层几乎能达到镜面效果，亮度优；用配好的硝酸溶液测量其耐腐蚀性，镀层变黑时间超过300秒；180度反复弯曲试片五次，镀层表面没有起皮、脱皮现象。

实施例2。

配方及操作条件如下：硫酸镍22g/L，次亚磷酸钠28g/L，结晶乙酸钠15g/L，乳酸8ml/L，硫酸铜1 mg/L，添加剂8ml/L(添加剂A 2ml/L，添加剂B 6ml/L)，镀液的pH值为4.7，装载量为1.5 dm²/L，施镀温度为88-92℃，施镀时间为10分钟。

镀液的配制：将上述计算量的各种药品按镀液的体积分别称量出来，再用去离子水使固体药品完全溶解，粘稠液体药品稀释成稀溶液。要先将硫酸镍与乙酸钠、乳酸混合溶解，再与已经溶解好的次亚磷酸钠溶液混合，控制操作用水的量在配置溶液体积的3/4左右，不能超过规定体积。最后用1：l氨水调整pH值至4.7后稀释至规定体积。

试片镀前处理：化学除油一流水清洗一活化(1:1盐酸)一流水清洗。

施镀：将配好的镀液放入恒温水浴锅中加热至88℃，用量筒量取已配好的添加剂溶液，依次加入镀液中。调整pH值，再将前处理好的铁基试片做好标记，在镀液中央悬挂，反应时间为10分钟。

性能测试：当反应时间为3分钟时，取出试片，发现试片已经呈半光亮状态，10分钟后取出，试片镀层几乎能达到镜面效果，亮度优；用配好的硝酸溶液测量其耐腐蚀性，镀层变黑时间超过300秒，180度反复弯曲试片五次，镀层表面没有起皮、脱皮现象。

实施例3。

配方及操作条件如下：硫酸镍25g/L，次亚磷酸钠30g/L，结晶乙酸钠10g/L，乳酸5ml/L，硫酸铜1 mg/L，添加剂8ml/L(添加剂A 6ml/L，添加剂B 2ml/L)，镀液的pH值为4.9，装载量为2 dm²/L，施镀温度为88-92℃，施镀时间为10分钟。

镀液的配制：将上述计算量的各种药品按镀液的体积分别称量出来，再用去离子水使固体药品完全溶解，粘稠液体药品稀释成稀溶液。要先将硫酸镍与乙酸钠、乳酸混合溶解，再与已经溶解好的次亚磷酸钠溶液混合，控制操作用水的量在配置溶液体积的3/4左右，不能超过规定体积。最后用1：l氨水调整pH值至4.9后稀释至规定体积。

试片镀前处理：化学除油一流水清洗一活化(1:1盐酸)一流水清洗。

施镀：将配好的镀液放入恒温水浴锅中加热至88℃，用量筒量取已配好的添加剂溶液，依次加入镀液中。调整pH值，再将前处理好的铁基试片做好标记，在镀液中央悬挂，反应时间为10分钟。

性能测试：当反应时间为3分钟时，取出试片，发现试片已经呈半光亮状态，10分钟后取出，试片镀层几乎能达到镜面效果，亮度优；用配好的硝酸溶液测量其耐腐蚀性，镀层变黑时间超过300秒；180度反复弯曲试片五次，镀层表面没有起皮、脱皮现象。