| 一、酸性镀铜光亮剂的研究背景
酸性镀铜光亮剂的研究可以追溯到20世纪40年代。最早采用的光亮剂是硫脲和硫脲的衍生物。当时被称为初级光亮剂(primary brightener)。并同时加入少量的表面活性剂作为润湿剂(wet-ring agent)。最初采用的整平剂是有机染料。酸性硫酸盐镀铜光亮剂按添加剂来分，可以分为无染料系列和有机染料系列。 无染料镀铜最早是由我国MN体系开始发展的，自1978年试验成功MN型宽温度全光亮整平酸性镀铜工艺以来，至今已有三十多年了，经过几十年的研究，目前虽已达到较好的效果，镀层光亮，延展性好，内应力低，镀液深镀能力强，能够适用于复杂的工件。但传统MN无染料系工艺出光慢，整平性较差，低电流密度区光亮整平明显不足。 20世纪末，国外相继开发出各种有机染料添加剂，譬如：瑞期869、安丽特869、大和210、大和910、安美特210、安美特510等复合染料系列，这些与无染料添加剂相比，其优点在于低电流密度区光亮性好，适合于高端产品的电镀要求。极大地提升了有机染料在镀铜光亮剂中的地位。 有机染料是酸性镀铜工艺中最早采用的整平剂和第二级添加剂，其采用的有机染料品种较多。Udy-lite公司、Payton公司、Lea-Ronal公司、M&T公司、oxy公司、Bell实验室等都进行了很多的研究。 镀铜光亮剂中常用的染料有：（1）吩嗪染料；（2）噻嗪染料；（3）噁嗪染料；（4）三苯甲烷染料；（5）二苯甲烷染料；（6）酞嗪染料；（7）酚酞、酚红和萘酞。目前在市场上应用范围较广的是吩嗪染料，受到广大客户的亲睐。但国内酸铜染料的应用与国外相比，起步较晚，几乎处于空白状态，现在酸铜染料的应用基本依耐进口。 二、酸铜染料中间体的研究成果 在国内酸铜染料市场几乎处于被进口产品垄断的情况下，吉和昌公司率先自主研发，打破国外的技术垄断。在研发部门全体人员的努力下，历时半年的研究，终于完成了吩嗪系列染料的合成。PZ-1和PZ-2是就是目前市场上认可的效果比较明显的蓝黑染料和紫红染料。除此之外，还有其它6个品种的染料已经完成研发，目前处于试用阶段，效果更为明显，将逐步推向市场。 由于染料中间体的价格昂贵且稀少，国际市场上只有极少数厂家生产，供应量严重不足，且对吩嗪染料的应用起着至关重要的作用。因此，研发人员对染料中间体的研究投入了大量的精力。目前成功合成了6种染料中间体：ND-S，PXL-M，PXL，ND-H，JXL-H，JXL-K等。因为这些染料中间体的反应条件苛刻，反应机理复杂，后处理繁琐，且染料中间体的纯度高低直接影响最终吩嗪染料的应用。诸多因素导致国内酸铜染料的稀缺，目前基本依耐进口，技术问题是最主要的原因。 下面是吉和昌公司几种染料中间体的纯度，其检测手段均是采用高压液相色谱（HPLC）分析。 1、ND-S的HPLC图谱
标准样品图谱
公司样品图谱 由此可见，公司自主研发的样品纯度比分析纯的标准样品纯度还要好。通过试验证明，标准样品的杂质将对后续反应造成很大的影响，最终影响染料的应用。 2、ND-H的HPLC图谱
标准样品图谱
公司样品图谱
由此可见，公司自主研发的样品纯度和分析纯的标准样品纯度相当。 3、JXL-H的HPLC图谱
标准样品图谱
公司样品图谱
由此可见，公司自主研发的样品纯度和分析纯的标准样品纯度相当。
标准样品图谱
公司样品图谱 由此可见，公司自主研发的样品纯度和分析纯的标准样品纯度相当。 用以上几种自主研发的纯度较高的染料中间体，通过赫尔槽电镀试验，极大地改善光亮剂的整平能力并且扩大光亮范围。目前国内市场酸铜光亮剂中添加的染料大致有四种：硫代黄素T（碱性黄1）染料，紫红色酞嗪染料，苍紫色硫嗪染料，蓝黑色硫氮酞染料，这几种染料均是进口产品。但试验证明，效果较为明显的是紫红色染料和蓝黑色染料。吉和昌公司率先在国内自主研发的染料型全套酸铜中间体，即蓝黑色染料PZ-1和紫红色染料PZ-2在上海国际表面处理展上的推广获得圆满成功。通过客户试用证明，蓝黑色染料PZ-1达到国际品质。但吉和昌不会停止脚步，以后将会有其它6种染料陆续推向市场，以便满足广大客户的需求。 三、染料在酸性镀铜中的应用前景 与无染料酸铜光亮剂相比，染料型光亮剂有着不可比拟的优点：光亮整平电流密度范围宽；光亮整平能力均衡；光亮剂调整较为简单。但也有其缺点：允许液温上限较窄，液温上限低；高中电流密度区光亮性不足；镀层易起麻砂问题。 如何既能保持染料型光亮剂在较宽电流密度范围内，有良好光亮整平性，又能在宽温范围内获得全镜面镀层呢？答案是肯定的。如今进口染料及其它中间体很多。用多种染料与中间体配伍试验，已经证明并非所有进口染料都好，与其他酸铜中间体配合使用，协同作用尤显重要。 因此，要想降低成本、适应国情，还得尽量少用高价的进口染料与中间体。对于国内电镀中间体生产企业来说，研发具有自主知识产权，性能优异的酸铜染料尤为重要。并且随着全球环境污染形势的日趋严峻。低染料、微染料型镀铜光亮剂将是一个发展趋势。既能满足社会生活的需求，又能降低对环境的污染。为此，吉和昌化工将继续坚守“节能、降耗、减污、增效”的研发宗旨，一如既往的朝着这个目标迈进。 |
