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镀镍添加剂:光亮镀镍溶液及其添加剂—常用镀镍添加剂中间体介绍

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-26  浏览次数:2997

常用镀镍添加剂中间体介绍

1.1,4丁炔二醇(BOZ)

结构式为:H0一CH2一C≡C一CH2一OH。相对分子质量76。丁炔二醇是一种白色或淡黄色斜方结晶体。熔点57~58℃,沸点238℃,l45℃(2.OkPa),闪点152℃。易溶于水和醇。

丁炔二醇有毒性。对上呼吸道、眼黏膜和皮肤有麻醉性刺激作用,易引起过敏性皮炎。长期呼吸浓度为0.008~0.01mg/L的空气浓度时将引起中枢神经、肝功能内部等组织病变。因而用它作镀镍光亮剂时,槽边须有吸风装置。

质量指标:含量≥97.5%,熔点54~56℃。

生产工艺有雷珀法和常压溶剂法两种。

(1)雷珀法 由乙炔和甲醛缩合而得,其反应式如下:

HC≡CH+2HCH0→HOH2CC≡CCH2OH

工艺过程为,将含量80%~90%的乙炔经压缩至0.4~0.5MPa后,预热至70~80℃,送人反应器,以丁炔铜为催化剂,与甲醛反应,温度为110~120℃,得丁炔二醇,并同时得丙炔醇。当甲醛过量时,有利于生成丁炔二醇;当甲醛浓度低时,则主要生成产品为丙炔醇。在生产过程中,即使在最佳反应条件下,在制备丁炔二醇时,也必然有少量丙炔醇生成。丙炔醇可循环参加反应生成丁炔二醇,也可以分离出来,作为产品使用。缩合所得的产品为粗制品,含量60%~70%。电镀需用精制品,可在分馏器中加热减压蒸馏,收集135~145℃(1.33kPa)馏分,再经活性炭脱色、蒸馏浓缩、结晶、粉碎,得到含量97%以上略带微黄的几近白色的成品。

(2)常压溶剂法 以多聚甲醛为原料,以环己酮等作溶剂,在催化剂乙炔铜存在下,向反应器中通入乙炔,保持温度在115~120℃,待甲醛完全转化后停止通乙炔;再滤出催化剂。反应液经浓缩再结晶,然后减压分馏,脱色、蒸馏浓缩、结晶、粉碎,得成品。

刚蒸馏出来的丁炔二醇是几近白色的晶体,遇光和空气易氧化,色泽逐渐加深,甚至呈酱色。呈酱色的丁炔二醇不能再用。所以必须将它置放在阴凉处避光密闭保存。

丁炔二醇是第二代镀镍光亮剂的代表。我国从20世纪60年代末期起开始使用,直到现在还有少数厂家在用。丁炔二醇比起水合氯醛和香豆素等第一代镀镍光亮剂来,无论从出光速度、整平性和对槽液的稳定性方面都要好,可以说丁炔二醇是镀镍光亮剂发展的一个重要里程碑。但它比以后出现的第三代和第四代光亮剂来差距还是明显的:同样也表现在出光速度、整平性和对槽液的稳定性都要比后两代的差。此外,丁炔二醇对镀层产生的应力还较大,要经常关心它与初级光亮剂--糖精的配比,让镀层稍带些压应力;因为一旦配比失调,如带有张应力的话,镀镍层就会发脆。

丁炔二醇虽有较好的性能,但它存在着碳链短、易分解和在阴极上吸附力不够强等缺陷。例如,用丁炔二醇作光亮剂的镀镍溶液,开始镀液是澄清的,随着电镀的进行,镀液逐渐变得浑浊起来,这就是它易分解的佐证。经验表明,在一班制生产的条件下,镀镍液得每月用双氧水和活性炭大处理一次。丁炔二醇用量为0.2~0.4g/L;消耗量约为30~60g/(kA·h)。

如将丁炔二醇与环氧氯丙烷缩合,则性能比丁炔二醇要好。这种光亮剂国内代表性的产品如BE、PK等,如再用亚硫酸钠进行磺化处理,则覆盖能力会更好些,使低电流密度区的镀层较为白亮。其代表性的产品如791镀镍光亮剂。

2.丁炔二醇的加成物(BMP)

由丁炔二醇与环氧丙烷缩合而得。相对分子质量为l44.17,是一种清澈棕黄色的液体,如保存不好,色泽会加深,变为棕褐色,质量就变差。其含量为98%左右,密度l.09~1.109/cm3。环氧丙烷虽可在常压条件下与丁炔二醇反应,因其沸点较低,在这种条件下反应,环氧丙烷由于升华的关系,损耗较大,成品色泽也较深,因此有条件的话,最好也在反应釜中加压进行。它是一种高效长寿命的次级光亮剂,用量为50~150mg/L;消耗量约为6~15g/(kA·h)。

用环氧氯丙烷与丁炔二醇反应,只要在常压条件下就行,生产起来比较方便。用环氧乙烷和环氧丙烷与丁炔二醇反应获取的产物叫做BE0和BMP。因为环氧乙烷和环氧丙烷沸点低,前者在常温常压下为气体,后者的沸点也不高,为34.24℃。因此环氧乙烷和丁炔二醇缩聚加成一定得在加压条件下进行,而且要在氮气保护下反应,不得有空气进入。炔类与环氧乙烷加成反应比较激烈,没有足够的经验是不能生产的,否则会有较大的危险性。我国在20世纪80~90年代多用环氧氯丙烷与丁炔二醇反应,通称BE或PK;但是由于反应设备和操作条件控制不同,反应产物的质量也就有较大的区别。

BE或PK的缩合反应,可用氢氧化钠或三氟化硼作催化剂。以丁炔二醇与环氧氯丙烷缩合反应为例,生成物中有三种物质,一种是单丙氧基化丁炔二醇,即是丁炔二醇与环氧氯丙烷等摩尔的反应产物(BMP):

 

另一种是lmol丁炔二醇与2mol环氧氯丙烷反应,生成二丙氧基化丁炔二醇(BDP):

 

再一种是未起反应的丁炔二醇。

BDP对镀镍层的整平性和光亮性比BMP的更要好,但浓度不能过高,高到0.04g/L就会出现严重钝化现象,低电流密度处镀层出现漏镀,而BMP即使高到0.4g/L也无此现象出现。因此缩合物中以单丙氧基化丁炔二醇占50%(质量比),二丙氧基化丁炔二醇占26%和游离丁炔二醇占23.5%为最好。然而,由于反应温度、搅拌速度和滴加速度等条件不同,缩合物很难有上述理想的比值。最好能将缩合后的反应物分馏,分馏后的反应物比较单一,且纯度也高,配制出来的光亮剂质量也好,而且色泽较浅。我国生产的这些产物,大都是未经分馏的粗制品,因而质量差别比较大。

BE这类产品因合成容易,设备也较简单,因此生产单位很多,由于合成设备和工艺参差不一,质量差别也很大。目前这类产品在一些较有规模的添加剂生产单位已经很少采用,但它在20世纪因推广面大,使用单位多,因此直到目前使用单位为数还不少。

3.乙氧基化丁炔二醇(BEO)

丁炔二醇与环氧乙烷缩聚生成,BE0要在密闭的反应锅中加压和在氮气保护下进行,反应时不得有空气进入。因丁炔二醇在1和4的位置上有两个羟基(OH),这两个羟基上都能与环氧乙烷加成。如lmol环氧乙烷与lmol丁炔二醇加成,则主要生成物是单乙氧基化丁炔二醇;如lmol丁炔二醇和2mol环氧乙烷加成,则主要生成物是双乙氧基化丁炔二醇。这两种产物的结构式如下:单乙氧基化丁炔二醇:

 

双乙氧基化丁炔二醇:

 

这两种缩聚物比起丁炔二醇来都要好,单乙氧基化丁炔二醇的碳链比丁炔二醇长2个,而双乙氧基化丁炔二醇的碳链则要长4个。碳链长的表面活性增大,在阴极上吸附能力较强,因此具有较好的整平性和出光速度,其分解速率也减慢,这样在镀液中稳定性得到提高。单乙氧基化丁炔二醇碳链比双乙氧基化丁炔二醇短,其在电极表面的吸附性相对较弱,而覆盖能力则较好;双乙氧基化丁炔二醇具有更好的整平能力和出光速度,但过量了在低电流区就会出现钝化现象,导致覆盖能力下降。由于反应锅搅拌一般都比较强和均匀,如以各lmol之比投料,则产物大多是单乙氧基化丁炔二醇。

BE0为浅黄色透明液体,遇光色泽逐渐变深,呈棕黄色;密度1.138~1.148g/cm3;其含量在98%以上。刚反应好BE0,如丁炔二醇是白色的,则反应产物色泽很浅,几近无色。由于炔类化合物见光容易分解,在空气中也容易氧化,所以如果存放在白色塑料桶中而盖子密封性又不紧密的话,则色泽会很快变深;因此要求成品存放在深色容器中,在阴凉处避光保存。

BE0是一种长效光亮剂,其出光速度和整平性一般,单用它作主光亮剂,镀镍层如要在几分钟内达到镜面光亮度是不可能的;但它的使用寿命较长,因而在现代的组合光亮剂中,可利用它长效的特点,作为主光亮剂的一种组分。BEO在镀镍溶液中用量为20~50mg/L,消耗量约为4~l0g/(kA·h)。

4.丙氧基化丁炔二醇(BMP)

是环氧丙烷与丁炔二醇的缩聚产物,也是一种长效光亮剂,其作用和用量基本同BE0。合成时危险性较小。同样要避光保存。BMP在镀镍溶液中用量为20~50mg/L,消耗量约为4~10g/(kA·h)。

5.丙炔醇

又名炔丙醇,英文缩写PA。结构式CH-C-CH2-OH。相对分子质量56。丙炔醇是一种无色或淡黄色透明具有刺激性的液体。熔点一58℃。沸点ll5℃。闪点33℃。相对密度0.9485(20℃)。可溶于水。

丙炔醇为高毒物质,鼠口服半数致死剂量LD50为0.07mg/kg。

质量指标:含量≥97.5%,水分40.05%。现在质量好的丙醇含量可达到99%以上。

丙炔醇由乙炔和甲醛经催化加成而得,其反应式如下:

HC≡CH+HCH0→CH≡CCH20H

以上反应多在串联的管式反应器中进行。在乙炔1.96MPa压力下,将其用活塞泵加入混悬粉状乙炔铜催化剂的5%~6%甲醛水溶液中。反应温度维持在100~125℃,反应液经气液分离器分离,过剩的乙炔循环使用。反应液经压滤器滤除乙炔铜催化剂,然后进行蒸馏,得丙炔醇溶液。再经回收甲醇,脱水分馏而得丙炔醇,含量在96%以上。蒸馏釜残留液为副产物l,4一丁炔二醇。

丙炔醇是一种较强烈的光亮剂和整平剂,而且加入量很少,只需5~20mg/L;但它碳链短,在镀液中比丁炔二醇更不稳定,也就是很容易分解。分解产物夹杂在镀镍层中,镀层就会发脆。经验表明,开始时只要少量加入,镀层就能很快出光,但随着时日的推移,加的量要愈来愈多,而且镀层开始发脆。一般寿命只有7天左右。一些价格低的镀镍光亮剂,配方有时简单到丁炔二醇+丙炔醇+糖精+水。虽然出光速度也较快,但镀层不久就会出现脆性,特别镀层有一定厚度要求时,脆性更是明显;当然对于那些只要求光亮、不考虑防蚀性的厚铜薄镍镀件,因为镀层薄的关系,也就没有脆性的问题。对于质量好的光亮剂,如在要求镀层较厚的零件上电镀的,则笔者不主张以单体丙炔醇形式加入。像一些能长期(一年左右)不需用双氧水和活性炭大处理的镀镍槽液,所用的光亮剂中是不能有丙炔醇的,也不能有丁炔二醇,因为它们分解快,分解后在镀液中变成有机杂质,会夹入在镀层中,导致镀层发脆。每大处理一次,一般要损耗镀液l0%左右,还要停产,仔细算一笔账,费用不在少数。

6.丙氧基化丙炔醇(PAP)

由丙炔醇与环氧丙烷缩合生成。反应式如下:

 

PAP可在常压下反应,有条件的话,最好也在加压条件下进行缩聚反应,这样损耗少,而且反应物的色泽浅、质量好。

PAP是一种浅黄色透明的液体,有毒。质量指标:含量在98%以上。

它是一种较强烈的光亮剂和整平剂。出光速度和整平能力都要超过丁炔二醇的环氧化物,但长效性不如前者。PAP也是一种炔类化合物,见光极容易分解,在空气中很容易氧化,所以也不宜存放在白色塑料桶中;存放的容器盖子也必须盖紧,密封性要好,否则色泽会很快变深。要求成品存放在阴凉处,要避光保存。在组合性的商品镀镍光亮剂,PAP是主光亮剂的一种组分,它有较强的出光性能和整平能力。其用量约为10~30mg/L,消耗量约为2~6g/(kA·h)。

7.乙氧基化丙炔醇(PME)

是一种浅黄色透明的液体,有毒。质量指标:含量在98%以上;密度为1.02~1.04g/cm3。它是丙炔醇与环氧乙烷的加成而得的产物,反应式如下:

 

丙炔醇与环氧乙烷需在加压条件下进行,用氮气去除掉空气,绝对不能有剩余空气在反应釜中,要严格控制反应温度,催化剂要选性质温和些的,不宜用氢氧化钾或氢氧化钠作催化剂;这两种催化剂当反应物温度达到一定值时,反应可突然变得十分剧烈,一旦到这种条件,人工就难以控制。上述一些注意事项,必须严格遵守,否则会有爆炸危险性。因此要求操作人员必须熟悉操作工艺,而且要有严格工艺纪律和工作的责任性。

PME的作用与PAP差不多,是一种较强烈的光亮剂和整平剂。出光速度和整平能力都超过丁炔二醇的环氧化物,但长效性也不如前者。

因PME也是一种炔类化合物,见光极容易分解,在空气中很容易氧化,所以也不宜存放在白色塑料桶中;存放的容器盖子也必须盖紧,密封性要好,否则色泽会很快变深。要求成品存放在阴凉处,要避光保存。在商品镀镍光亮剂,PME是主光亮剂的一种组分,它有较强的出光性能和整平能力。其用量约为l0~30mg/L,消耗量约为2~6g/(kA·h)。

8.己炔二醇(HD)

一种是清澈的黄色液体,含量在78%~82%之间,密度为1.01~1.03g/cm3;另一种是浅黄色或白色固体,含量在95%以上。分子式:

 

相对分子质量:114.1。它是一种次级镀镍光亮剂,主要用作半光亮镀镍,用量为50~200mg/L。这种产品国内生产单位不多,主要是国外的。

9.磺基丙炔醚钠盐(POPS)

丙炔醇的磺化产物。外观为浅黄色透明液体,密度为1.16~1.20g/cm3。用作镀镍光亮剂和整平剂,镀层应力甚低,镀液覆盖能力好。含量:50%。其用量约为10~100mg/L,消耗量约为2~12g/(kA·h)。

10.二乙基丙炔胺(DEP)

丙炔胺类可谓是最新一代的强烈次级光亮剂,是第四代镀镍光亮剂不可或缺的主要光亮剂和整平剂成分。现在作电镀用有二甲基丙炔胺(MPA),二乙基丙炔胺(DEP)、二乙基戊炔二胺等,加入量仅为5~20mg/L。其光亮性和整平性要超过丙炔醇与环氧缩聚物,更要超过丁炔二醇衍生物。由于其加入量少,分解产物也相应地少了,因而使槽液更稳定,大处理的时间会大大延长。

二乙基丙炔胺,简称DEP,结构式:无色或浅黄色透明液体,含量98%以上;相对分子质量:111.2;密度为0.75~0.85g/cm3。反应需在高压条件下进行,操作需十分谨慎,否则容易发生事故。DEP是一种强烈光亮剂和整平剂,可作为第四代镀镍主光亮剂的一种组分,特别是那些要求快出光的镀镍光亮剂更需要有这种组分。其用量约为5~20mg/L之间,消耗量约为2~6g/(kA·h)。DEP是一种油状的液体,具强碱性,它在水溶液中溶解度很少,但可溶解于酸;如不加处理加入水溶液中,会以油状物浮在液面上;因此需事先加以酸化处理,使其呈偏酸性;甲酸、硫酸、盐酸等酸都可用;就是让它接上亲水性的阴离子基团COOH一、SO42一、Cl一等,这样就具有亲水性。酸化时为放热反应,会产生大量热量,因此操作需小心缓慢,温度以不超过60℃为好,天热时最好有冷却装置,以避免过热。

DEP遇光和空气极易发生分解,使色泽变成棕色和深棕色,所以存放时要避光和放在阴凉处。

11.二乙基丙炔胺甲酸盐(PABS)

PABS是一种用甲酸酸化了的二乙基丙炔胺,结构式:含量60%左右。是水溶性的,使用时不必再行酸化,比较方便。用量为8~30mg/L,消耗量约为3.5~10g/(kA·h)。

PABS遇光和空气要发生分解,使色泽变成棕色和深棕色,所以存放时要避光和放在阴凉处。

12.二甲基丙炔胺(MPA)

结构式:,浅黄色透明液体,含量90%左右;密度为0.77~0.879/cm3。是一种强烈光亮剂和整平剂,其作用和用量与DEP基本相同。生产单位:德国巴斯夫公司;我国目前尚在试产阶段,不久可望大量生产。

13.吡啶嗡丙烷磺基甜菜碱(PPS)

吡啶衍生物也是强烈光亮剂和整平剂,它们的整平作用优于丙炔胺类。纯吡啶虽然用量极少就能产生强烈光亮和整平作用,但镀层极脆,而且低电流密度处发黑,因此没有实用价值。只有吡啶衍生物才能起到光亮和整平作用,尤其是整平性特别好。常用作镀镍光亮剂的吡啶衍生物有吡啶铸丙烷磺基硫代甜菜碱,简称PPS和吡啶铸羟丙烷磺基硫代甜菜碱,简称PHP或PP-0H。

PPS是吡啶与丙烷磺内醣的反应产物,结构式为白色晶状粉末固体,含量在99%左右,在水中溶解度约60%。相对分子质量:201.25。熔点:280℃(分解)。密度:0.5~0.79/cm3。它是一种优良的整平剂和高效光亮剂,尤其对高电流密度区光亮和整平作用更好,出光速度加快。其用量约为50~150mg/L,消耗量约为6~18g/(kA·h)。诚如前述,因极少量的游离吡啶足以使镀镍层发脆和低电区发黑,所以合成后必须将游离吡啶除掉,不然会使镀镍层发脆和低电流密度区发黑。判断吡啶衍生物质量好坏,游离吡啶的含量是一项重要的指标。

14.吡啶锚羟丙磺基甜菜碱(PHP,PPSOH)

PHP也叫做PPSOH,结构式:其分子结构与PPS相近,仅多一个羟基,是一种性能优良的光亮剂和整平剂,对高、中电流密度区尤佳。它是吡啶与环氧氯丙烷反应然后再与亚硫酸钠进行磺化的产物。PHP多为液体,含量在40%~50%,外观呈无色或淡黄色。用量50~500mg/L,消耗量约为20~50g/(kA·h)。因其价格较低,所以镀镍光亮剂配伍中用得较多。

PPS和PHP都是毗啶衍生物,它们在质量上一项重要指标都是游离吡啶的含量,情况已如前述,PPS如此,PHP也如此。

15.BN乌亮剂

是一种吡啶季铵盐类衍生物。BN乌亮剂具有整平、光亮、提高出光速度和稳定其他组分光亮剂使之长效等作用。最突出的优点是添加后,镀层出现乌亮的光泽,套铬后可使色泽更青蓝。目前电镀界有一种倾向性的潮流,即要求镀镍层带乌光。镀层色泽随着添加量增多变乌,可随意调节。添加量为5~15mg/L,消耗量2~6g/(kA·h)。

16.N一烯丙基氯化吡啶(APC-50)

淡黄色透明液体。含量48%~52%;密度为1.O7~1.09g/cm3;剩余吡啶小于100×10-6;用量50~200mg/L。APC-50是一种强烈的次级光亮剂和整平剂,与炔类及其衍生物配伍可以在宽广的电流密度范围内获得非常光亮的镀层。该产品目前只由德国巴斯夫公司销售,国内还没有生产。

17.丙炔磺酸钠(PS)

分子式:HC≡C-CH2-S03Na。相对分子质量:l42。密度:l.2~1.3g/cm3(含量20%的产品)。由氯丙炔与亚硫酸钠磺化而得,是一种清澈黄色的液体,如果保存不好,色泽会逐渐转深,甚至成棕褐色。含量为20%~25%;以它主要作走位剂和抗杂剂用,但它本身也具有一定的光亮作用,也就是说,它既是一种初级光亮剂,也是一种次级光亮剂,同时还具有一定的整平作用;因此是辅助光亮剂中比较特殊和综合性能较好的一种。因氯丙炔价格较贵,所以生产成本较高。现在也可采用其他合成路线,成本可大为降低。其用量为0.05~0.15g/L,消耗量为10~20g/(kA·h)。

18.丙烯基磺酸钠(ALS)

丙烯基磺酸钠是一种主要起走位作用的辅助光亮剂。由氯丙烯和亚硫酸钠磺化再脱盐而得。丙烯基磺酸钠有液体和固体两种。液体产品多为自用,国外液体产品含量在25%左右,密度为1.19~1.23g/cm3。我国的商品丙烯基磺酸钠多为固体,色白质优的丙烯基磺酸钠含量在95%以上。生产固体丙烯基磺酸钠要注意的是,其干燥温度不能过高,否则双键容易断裂,作用大为降低。液体丙烯基磺酸钠的用量为3~l0g/L,消耗量为60~200g/(kA·h);固体的用量为0.8~2.5g/L,消耗量为15~50g/(kA·h)。

19.乙烯基磺酸钠(VS)

乙烯基磺酸钠作用和丙烯基磺酸钠基本相同,也是一种主要起走位作用的辅助光亮剂}但它的作用比丙烯基磺酸钠要好些。我国目前尚未大量生产,有的单位已在进行小试。目前国外产品多是液体的,含量为25%左右,密度为1.20~1.30g/cm3。

20.羧乙基硫脲锚甜菜碱(ATPN)

为白色晶状固体;含量≥98%。主要能提高低电流区遮盖力和杂质容忍剂,能起到一定的走位作用。用量为3~6mg/L,消耗量为1.5~3.0g/(kA·h)。

21.SS03外观为无色至淡黄色液体,含量大于55%。结构式能提高低电流区覆盖能力和杂质容忍剂。用量为3~20mg/L,消耗量为l.5~5.0g/(kA·h)。

上述21种是较常用的镀镍光亮剂中间体,如单独使用,多在调整槽液光亮剂不平衡时作调整剂使用。一种好的镀镍光亮剂是需要照顾到全面的。组合时需要注意以下几点。

①既要考虑到整平性和出光速度,又要考虑到镀层的应力和柔软性,因为过多的强力光亮剂加入会使镀镍层发脆,而且镀液的覆盖能力会变差。

②主光亮剂的多少除影响镀层出光速度外,还与分散能力和覆盖能力密切相关;为了要加快镀层出光速度,有人往往会多加主光亮剂,认为主光亮剂既能提高镀层的整平性,还能加快出光速度,要出光速度快,还不是多加些主光亮剂就得了。但事情往往不是如此简单,一旦主光亮加多了,整平性虽然好了,出光速度也快了,可镀层脆性大了、覆盖能力也差了,低电流密度区会出现漏镀或镀层极薄现象。

③要考虑到镀镍层的色泽,如有的需要白亮,有的需要乌亮;要白亮需加能使镀层白亮的中间体,要乌亮的,需加带乌亮的中间体。

④要考虑光亮剂在镀液中的稳定性。就是要选择分解速度慢些,在镀液中稳定性好些的中间体。如丙炔醇,虽然它的光亮效果和整平性都很好,加的量也少,乍一看是一种颇好的镀镍光亮剂中间体;但它的稳定性很差,分解快,分解产物积累多,没有多少日子,镀镍层就会发脆,而且加的量要愈来愈多。所以好的镀镍光亮剂最好不用它。

⑤抗杂质性能要好。镀镍溶液往往不是很纯洁的,总是有少量异金属杂质污染,最常见的如铜、铁等杂质金属离子。我们知道,少量的异金属杂质足以影响镀镍溶液的性能。如铁杂质常会使镀镍层产生毛刺和针孔,铜杂质会使低电流区镀层发黑等,因此好的光亮剂还得考虑加入杂质掩蔽剂。

⑥镀液的表面张力与镀层的针孔麻点有着密切的关系,因此好的光亮剂中还应包含性能好的低泡润湿剂。虽然十二烷基硫酸钠有降低镀镍溶液表面张力的能力,而且效果还不错,但作为商品的光亮剂中是不宜加入的。现代电镀设备往往配以空气搅拌和循环过滤,十二烷基钠因它多泡性,所以在这种电镀镍槽中是不允许存在的。

⑦好的镀镍光亮剂电镀出来的镀层结晶紧密,镀在不锈钢试片上剥下的镀层孔隙很少;差的镀镍光亮剂则镀层中孔隙率很高。镀镍层对基体铁金属而言,是一种阴极性镀层,也就是它保护铁基体是以镍镀层的自身稳定及其能全面包覆镀件,才能起到好的保护作用,即要求镀层的孔隙率愈低愈好;如孔隙率高,镀层的抗蚀性就会变差。这是极浅显的道理。

⑧电流密度范围要宽,能适应较高电流密度而不使镀层烧焦等。

为了考虑光亮剂的成本,多数添加剂生产单位,不是将上面所提到的对光亮剂功能要求都组合在一起,而是分列开来,只是有的分得多,有的分得少而已。

以上谈了些组合光亮剂应该注意的事项,现在把次级光亮剂的特征归纳如下。

①分子结构中含有不饱和基团,如醛基一CH0、酮基一C=0、烯基一C=C-、炔基一G≡C一、亚氨基一C-NH一和腈基一C=N一等。

②单独使用时虽可获取光亮的镀层,但电流密度范围十分狭窄,高电流区出现烧焦现象,低电流区镀层很薄,甚至会无镀层沉积。

③在阴极上有强烈的吸附性能,使阴极电位明显负移,阴极极化作用增大,从而阻滞了镍的电沉积速度。易于在阴极上还原,如加入过多,造成吸附量增大,还原产物增多,相应的镀层中夹入量增加;夹人在镀层中有碳和硫等元素,从而使镀层电位变负和发脆。

④与初级光亮剂相反,次级光亮剂对镀镍层产生张应力。

⑤与初级光亮剂配伍,能产生强烈的光泽,并显出良好的整平性,这样能获取镜面光亮的镀层。

由此,我们可以得出如下结论。

①次级光亮剂能产生强烈的光亮作用和良好的整平性能,但必须要和初级光亮剂配伍应用,才能获取镜面光亮的镀镍层。多种次级光亮剂组合,可产生协和效应,比单一光亮剂配伍的配方要好。

②因其对镀层产生张应力,加入过多会与初级光亮剂失去平衡,从而导致镀镍层发脆,所以不能加入过量,特别是一次性不能加入过多。加时要与初级光亮剂匹配好,才可保证镀层有良好的韧性。

其他还有一些镀镍添加剂中间体,使用得还不普及,或许会有较好的性能,只是笔者孤陋寡闻,了解得很不详细,只好作些一般介绍。读者如对此有兴趣,可根据需要再与这些单位进一步联系。

非常用镀镍添加剂中间体介绍。

(1)HBE 4一羟基一2一丁炔基一2一羟烷基醚 长效光亮剂。用量20~100mg/L,消耗量6g/(kA·h)。

(2)PHE 2一丙炔基一2一羟烷基醚 整平剂、光亮剂。用量20~100mg/L,消耗量5g/(kA·h)。

(3)POG甘油单丙炔醚 整平剂、光亮剂。用量5~30mg/L,消耗量l0g/(kA·h)。

(4)POPDH炔丙基氧化羟基丙炔化合物 外观为淡黄色液体,含量在75%以上。

结构式:

与炔属醇衍生物,搭配使用可协同出光,加强整平能力以及提高低电区覆盖能力。用量5~40mg/L,消耗量6g/(kA·h)。

(5)AL03炔醇基磺酸钠盐 走位剂、抗杂剂。用量10~100mg/L,消耗量l2g/(kA·h)。

(6)SPS羰基化合物磺酸钠盐走位剂、辅助光亮剂。用量500~2500mg/L,消耗量60g/(kA·h)。

(7)QS烷醇基羧酸化合物 辅助光亮剂。用量l0~20mg/L,消耗量5g/(kA·h)。

(8)UAS不饱和烷基磺酸钠 走位剂、辅助光亮剂。用量300~3000mg/L,消耗量40g/(kA·h)。

(9)US羧丙基异硫脲钠盐 走位剂、抗杂剂。用量l0~20mg/L,消耗量3g/(kA·h)。

(10)IUS 3一异硫脲丙酸盐 走位剂、抗杂剂。用量2~20mg/L,消耗量2g/(kA·h)。

(11)PN烷醇基磺酸钠盐无色透明液体,走位剂,能有效络合铜锌铅等异金属离子与镍共沉积。含量28%。用量l0~100mg/L,消耗量2g/(kA·h)。

(12)HnM半光亮镍中间体,也可作为光亮镍中间体,促使镀层柔软。用量20~200mg/L,消耗量40g/(kA·h)。

(13)DC-EHS 2一乙基己基硫酸钠 低泡润湿剂。用量l~2g/L,消耗量40g/(kA·h)。

(14)LB低泡润湿剂。无色透明液体,有极佳的渗透作用,能显著降低镀液表面张力,被誉为低泡润湿剂之王。用量1~2g/L,消耗量l0g/(kA·h)。

(15)A-BP 磺基丁二酸酯钠 低泡润湿剂。用量200~1000mg/L,消耗量l0g/(kA·h)。

(16)A-YP磺基丁二酸二戊酯钠盐低泡润湿剂。用量20~200mg/L,消耗量2g/(kA·h)。

(17)DR0 聚氧乙烯烷基酚醚硫酸钠盐 高泡润湿剂。是OP乳剂硫酸酯钠盐。用量200~400mg/L,消耗量l0g/(kA·h)。

(18)LR0高泡润湿剂。外观为白色膏状物,只适用于阴极移动。镀层不发灰、不起雾。用量50~250mg/L,消耗量40g/(kA·h)。

(19)EHS 增加镀层延展性,提高分散能力,增加镀层白亮。

(20)SAS无色液体,含量35%。低电位辅助剂,提高分散能力和镀层的展延性。用量5~8g/L。

(21)BOPS外观为棕红色液体,含量45%。低电区填平剂、辅助光亮剂。用量l0~100mg/L。

(22)MOSS丁醚锚盐 外观为棕红色液体。含量98%。是一种走位剂。可用于初级或次级光亮剂中。最适用于深孔镀镍和滚镀镍。与糖精、炔醇类和PPS等配合起来使用,可获取较好覆盖能力和整平及白亮的镀镍层。用量10~20mg/L,消耗量3~5g/(kA·h)。

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