微酸性體系電鍍光亮鋅鎳合金的主光亮劑及其電鍍工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電鍍技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微酸性體系電鍍光亮鋅鎳合金的主光亮 劑及其電鍍工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 電鍍鋅鎳合金是近年來(lái)興起的一種鋼鐵件上陽(yáng)極型防護(hù)鍍層，它基于人們對(duì)鋼鐵 制品，尤其是汽車(chē)、艦船有更高的保護(hù)要求。通常，含鎳量在5~20%時(shí)，其耐蝕性能比單一 的鋅鍍層提高3~6倍，它還具有良好的上漆性、可焊性和成型性。因此，在金屬表面處理
技術(shù)領(lǐng)域里深受青睞和好評(píng)。
[0003] 目前，電鍍鋅鎳合金主要有微酸性和堿性溶液體系。堿性體系中，各種條件如操作 溫度、電流密度、溶液中Zn2+/Ni 2+濃度之比對(duì)鍍層中Ni的含量影響不大，比較平穩(wěn)。但因?yàn)?Ni的配位體是有機(jī)配位體，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、氣味大、不太穩(wěn)定，實(shí)施過(guò)程中排放的廢水較難 處理，因而對(duì)大氣環(huán)境及水質(zhì)有污染。故現(xiàn)在越來(lái)越多的科研和生產(chǎn)企業(yè)傾向于用微酸性 溶液體系電鍍光亮鋅鎳合金代替堿性溶液體系。
[0004] 微酸性體系又分為全硫酸鹽體系和全氯化物體系兩種。全硫酸鹽體系雖成本較 低，但施鍍過(guò)程中受溫度影響較大，只能適應(yīng)較低的溫度范圍，故目前這方面的研究、應(yīng)用 不多，亦不常見(jiàn)。而全氯化物體系由于其導(dǎo)電能力更好，分散能力強(qiáng)，適應(yīng)的溫度范圍寬而 被研究得較多。其次，它可由微酸性氯化鉀（鈉）鍍鋅溶液直接轉(zhuǎn)化而來(lái)，故具有成分簡(jiǎn)單， 容易維護(hù)，電流效率高，沉積速度快，鍍層光亮度高等優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 然而，現(xiàn)行的微酸性全氯化物溶液體系，具有如下較明顯的缺陷：（1)它的金屬 鹽、導(dǎo)電鹽全部是氯化物，因此，對(duì)設(shè)備腐蝕程度較大；（2)在施鍍過(guò)程中，因維護(hù)溶液的pH 值的穩(wěn)定，需在溶液中加入硼酸、乙酸鈉（銨）作為緩沖劑，以期達(dá)到pH值穩(wěn)定的目的，然 而實(shí)際上，在電鍍過(guò)程中，它們并沒(méi)起到"緩沖pH值"的作用，鍍液pH值上升仍較快，致使 鍍液易渾濁、合金鍍層的脆性增大；(3)體系內(nèi)的硼酸會(huì)導(dǎo)致鍍液的處理、過(guò)濾困難，乙酸 鈉（銨）還會(huì)產(chǎn)生刺鼻的氣味，致人呼吸困難、影響身體健康。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的就是要提供一種微酸性體系電鍍光亮鋅鎳 合金的主光亮劑及其電鍍工藝。該發(fā)明提高了鍍液的分散能力，使鍍層結(jié)晶細(xì)致、光亮，降 低鍍層內(nèi)應(yīng)力，鍍液的覆蓋能力好，還可以減少主光亮劑的用量，廢水處理簡(jiǎn)單，有利于環(huán) 境保護(hù)。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明所提供的一種微酸性體系電鍍光亮鋅鎳合金的主光亮劑， 其配方如下：丙氧基丁炔二醇80~110g/L、二乙氧基丁炔二醇70~140g/L、香草醛20~ 50g/L、肉桂酸 20 ~50g/L。
[0008] 作為優(yōu)選方案地，本發(fā)明的配方如下：丙氧基丁炔二醇95~100g/L、二乙氧基丁 炔二醇100~120g/L、香草醛30~40g/L、肉桂酸25~40g/L。
[0009] 進(jìn)一步地，所述配方采用的溶劑為蒸餾水。
[0010] 本發(fā)明的制備方法，先稱(chēng)取丙氧基丁炔二醇、二乙氧基丁炔二醇、香草醛、肉桂酸， 再用蒸餾水將丙氧基丁炔二醇、二乙氧基丁炔二醇分別溶解，用乙醇將香草醛、肉桂酸分別 溶解，然后將所得的溶解液依次置入容器內(nèi)，最后向容器內(nèi)補(bǔ)充蒸餾水至1L，充分?jǐn)嚢杈?勾，即成。
[0011] 進(jìn)一步地，所述乙醇的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為95%。
[0012] 本發(fā)明的電鍍工藝，其電鍍液的配方如下：
[0013] 氯化鋅 50~80 g/L 氯化鉀 70-130 g/L 硫酸镲 50~90 g/L M化銨 86~丨60g/L
[0014] 丁二酸 6~12g/L 主光亮劑 6~14 ml/L 輔助光亮劑 6~14 ml/L
[0015] 電鍍溫度為5~50°C，陰極電流密度為0. 1~5. OA/dm2,電鍍液pH值為3~6。
[0016] 作為優(yōu)選方案地，本發(fā)明的電鍍工藝，其電鍍液的配方如下：
[0017] 氯化鋅 65~70 g/L 氯化鉀 80~100 g/L 硫酸鎳 70~8Q g/L 試化銨 i(X)~120g/L 丁二酸 8~K) g/L .卞光兗劑 8~丨0 ml/L 輔助光亮劑 8~10 ml/L
[0018] 電鍍溫度為10~40°C，陰極電流密度為0. 5~5. OA/dm2,電鍍液pH值為4~5。
[0019] 進(jìn)一步地，所述氯化銨和氯化鉀的總用量為200~230g/L，氯化銨的用量大于 85g/L〇
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
[0021] 1、本發(fā)明使用的添加劑不含表面活性劑載體，全部為水溶性物質(zhì)，其主光亮劑為 易溶于水性的、乙醇的、適用于金屬鹽電鍍的物質(zhì)，如炔屬醇、醛類(lèi)、不需載體的物質(zhì)而組 成，從而保證了在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)，得到非常白色光亮的Zn-Ni合金。
[0022] 2、本發(fā)明體系的溶液組成中，主鹽金屬采用了"硫酸鹽+氯化物"的組合，既保證 了全氯化物鍍Zn-Ni合金的優(yōu)點(diǎn)，又降低了溶液的成本。
[0023] 3、發(fā)明金屬離子的配位劑、導(dǎo)電鹽采用了"氯化銨+氯化鉀"的組合，并得出的"其 組合的總用量為200~230g/L，氯化銨的用量大于85g/L"的經(jīng)驗(yàn)公式，既保證了溶液的良 好的導(dǎo)電性能、分散性能、配位能力，又因是無(wú)機(jī)的配位劑，對(duì)廢水處理極為簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境保 護(hù)又有利。
[0024] 4、本發(fā)明不使用硼酸、乙酸鹽、磷酸鹽之類(lèi)的緩沖劑，而采用羥基羧酸（n>2)為緩 沖劑，緩沖效果好，可長(zhǎng)時(shí)間保證溶液pH值在4. 8~5. 2間不變。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：
[0026] 實(shí)施例1 :
[0027] 本發(fā)明的配方如下，丙氧基丁炔二醇100g/L、二乙氧基丁炔二醇90g/L、香草醛 35g/L、肉桂酸 40g/L。
[0028] 本發(fā)明的制備方法，先稱(chēng)取100g丙氧基丁炔二醇、90g二乙氧基丁炔二醇、35g香 草醛、40g肉桂酸，再用蒸餾水將丙氧基丁炔二醇、二乙氧基丁炔二醇分別溶解，用質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為95%的乙醇將香草醛、肉桂酸分別溶解，然后將所得的溶解液依次置入容器內(nèi)，最后向容 器內(nèi)補(bǔ)充蒸餾水至1L，充分?jǐn)嚢杈鶆?，即成?br>[0029] 本發(fā)明的電鍍工藝，其電鍍液的配方如下：
[0030] 氯化鋅 65 g/L 氯化鉀 100 g/L 硫酸镲 60 g/L 氯化銨 120g/L 丁二酸 b g/L 主光亮劑 g ml/L 輔助光亮劑 12 ml/L
[0031]電鍍溫度為40°C，陰極電流密度為3. 5A/dm2,電鍍液pH值為4. 5。
[0032] 本實(shí)施例的電鍍過(guò)程中，槽壓正常，沒(méi)有出現(xiàn)陽(yáng)極鈍化、發(fā)黑現(xiàn)象，鍍層表面未出 現(xiàn)毛刺現(xiàn)象，且鍍層表面光亮，其純凈性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性以及焊接性能均良好。
[0033] 實(shí)施例2 :
[0034] 本發(fā)明的配方如下：丙氧基丁炔二醇100g/L、二乙氧基丁炔二醇100g/L、香草醛 40g/L、肉桂酸 25g/L。
[0035] 本發(fā)明的制備方法，先稱(chēng)取100g丙氧基丁炔二醇、100g二乙氧基丁炔二醇、40g香 草醛、25g肉桂酸，再用蒸餾水將丙氧基丁炔二醇、二乙氧基丁炔二醇分別溶解，用質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為95%的乙醇將香草醛、肉桂