專利名稱：一種泡沫錫材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泡沫錫材料的制備方法。
背景技術(shù)：
泡沫錫材料可以廣泛應(yīng)用于汽車、化工、電子等領(lǐng)域。傳統(tǒng)泡沫錫材料的制備方法，通常是將聚氨酯海綿通過粗化、敏化、活化、解膠后進(jìn)行化學(xué)鍍銅或者化學(xué)鍍鎳，然后再 通過電鍍的方法，在泡沫銅或泡沫鎳的表面電鍍一層金屬錫，從而形成泡沫錫材料。這種方 法制備出來的泡沫錫，其導(dǎo)電層為金屬銅或鎳，在某些腐蝕性介質(zhì)條件下，當(dāng)泡沫錫表面的 金屬錫受到腐蝕后，底層的金屬銅或鎳會暴露在腐蝕介質(zhì)環(huán)境中，從而會改變泡沫錫材料 的化學(xué)特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種泡沫錫材料的制備方法。該制備方法工藝 簡單、操作方便，制備得到的泡沫錫材料具有一定的強(qiáng)度、重量輕、比表面積大、通孔率高、 易于焊接，本發(fā)明的關(guān)鍵在于未采用化學(xué)鍍銅或化學(xué)鍍鎳作為導(dǎo)電鍍層，直接采用化學(xué)鍍 錫工藝，得到的泡沫錫材料純度高，雜質(zhì)少，鍍層細(xì)致柔軟，孔隙率低。為解決本發(fā)明所提出的技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種泡沫錫材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟將聚氨酯海綿依次進(jìn)行 粗化、中和、預(yù)浸、活化、解膠，然后將解膠后的聚氨酯海綿在PH值為7 10的堿性溶液中， 在80 95°C溫度下化學(xué)鍍錫10 30分鐘，最后經(jīng)過電鍍錫，得到泡沫錫材料；所述堿性 溶液包含氯化亞錫5 10g/L，檸檬酸、檸檬酸鉀鹽、檸檬酸鈉鹽、檸檬酸銨鹽的一種或多種 的混合物80 150g/L，EDTA、EDTA鉀鹽、EDTA鈉鹽、EDTA銨鹽的一種或多種的混合物5 20g/L，氨三乙酸5 10g/L，三氯化鈦0. 75 3. 75g/L，醋酸鹽5 30g/L。上述方案中，所述的粗化步驟具體為將聚氨酯海綿浸泡于強(qiáng)酸性溶液中浸蝕 1 15分鐘，所述的強(qiáng)酸性溶液為以下三種混合液的一種由硫酸100 500ml/L和重鉻 酸鉀5 50g/L組成的混合液，由鉻酐10 100g/L和重鉻酸鉀5 50g/L組成的混合液， 由硫酸100 500ml/L、鉻酐10 100g/L和重鉻酸鉀5 50g/L組成的混合液。上述方案中，所述的中和步驟具體為將粗化后的聚氨酯海綿于50 100g/L氫氧 化鈉溶液中浸泡1 10分鐘。其作用在于中和材料表面未清洗干凈的酸性溶液，避免六價 鉻離子帶入到預(yù)浸槽中，對預(yù)浸液造成危害。上述方案中，所述的預(yù)浸步驟具體為將中和后的聚氨酯海綿，于預(yù)浸液中浸泡 1 30分鐘，所述的預(yù)浸液為氯化亞錫10 100g/L和鹽酸20 200ml/L的混合液。上述方案中，所述的活化步驟具體為將預(yù)浸后的聚氨酯海綿浸泡于活化液中進(jìn) 行活化處理1 30分鐘，所述的活化液為氯化亞錫20 100g/L、氯化鈀0. 1 5g/L、鹽酸 100 500ml/L、錫酸鈉5 10g/L的混合液。上述方案中，所述的解膠步驟具體為將活化后的聚氨酯海綿在100 200ml/L鹽酸溶液中進(jìn)行解膠處理1 30分鐘。上述方案中，所述的電鍍錫的具體步驟為將經(jīng)化學(xué)鍍錫后的聚氨酯海綿作陰級， 純錫板作陽極，在含硫酸亞錫10 50g/L、硫酸50 100ml/L、酸性鍍錫添加劑10 50ml/ L的溶液中，陰極電流密度為1 2A/dm2，10 20°C電鍍60 150分鐘，所述酸性鍍錫添 加劑由檸檬酸或檸檬酸鹽的一種或兩種的混合物、芐叉丙酮、烷基酚聚氧乙烯醚按質(zhì)量比 (5 10) 1 (5 10)混合配制而成。上述方案中，所述的泡沫錫材料的制備方法中，在電鍍錫步驟完成后進(jìn)行鈍化用 50 100g/L重鉻酸鉀溶液浸泡5 30秒鐘，水洗，干燥。其可降低錫在存放過程中的氧化 速度。
上述方案中，所述的各個步驟之間采用二級逆流漂洗工藝清洗。其可將各工序間 的雜質(zhì)清洗干凈。上述方案中，所述泡沫錫材料的制備方法制備得到的泡沫錫材料的鍍層厚度為 50 500微米，孔徑為1 3毫米，通孔率為85 90%。本發(fā)明的有益效果(1)采用化學(xué)還原法在經(jīng)粗化、中和、預(yù)浸、活化、解膠處理后 的聚氨酯海綿表面先直接進(jìn)行化學(xué)鍍錫，工藝步驟簡單，易于操作、維護(hù)方便；然后在電鍍 錫中使用硫酸鹽電鍍錫，成分簡單，沉積速度快(可達(dá)到40 50微米/小時)，電流效率 高(大于95% )，生產(chǎn)效率高，且鍍液對環(huán)境污染??；(2)所得的泡沫錫材料具有一定的強(qiáng) 度、重量輕、比表面積大、通孔率高、易于焊接，錫鍍層純度高，雜質(zhì)少，鍍層細(xì)致柔軟，孔隙 率低；(3)所得的泡沫錫材料腐蝕后，不會由其基體溶解出其它金屬離子，影響泡沫錫的化 學(xué)特性。


圖1為實(shí)施例1中泡沫錫材料的制備方法的工藝流程圖。圖2為實(shí)施例1制備得到的泡沫錫材料放大100倍的金相照片。圖3為實(shí)施例1制備得到的泡沫錫材料放大400倍的金相照片。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 一種泡沫錫材料的制備方法，制備步驟為(1)粗化將20 X 15 X 1厘米的聚氨酯海綿浸泡在硫酸500ml/L和重鉻酸鉀IOg/ L的混合溶液中侵蝕5分鐘；(2)中和將粗化后的聚氨酯海綿在80g/L的氫氧化鈉溶液中浸泡1分鐘；(3)預(yù)浸將中和后的聚氨酯海綿，浸泡于預(yù)浸液中浸泡30分鐘，所述的預(yù)浸液為 氯化亞錫10g/L和鹽酸40ml/L ；(4)活化將預(yù)浸后的聚氨酯海綿浸泡于活化液中進(jìn)行活化處理30分鐘，活化液 為氯化亞錫80g/L、氯化鈀0. lg/L、鹽酸300ml/L、錫酸鈉10g/L的混合液；(5)解膠將活化后的聚氨酯海綿在100ml/L鹽酸溶液中進(jìn)行解膠處理3分鐘；(6)化學(xué)鍍錫將解膠后的聚氨酯海綿在氯化亞錫5g/L、檸檬酸銨120g/L、EDTA二 鉀鹽15g/L、氨三乙酸7g/L、三氯化鈦3. 75g/L，醋酸鉀20g/L，pH值8. 5的堿性溶液中，85°C 化學(xué)鍍錫25分鐘，所述三氯化鈦使用15% (重量百分?jǐn)?shù))三氯化鈦的水溶液；
(7)電鍍錫將經(jīng)化學(xué)鍍錫后的聚氨酯海綿作陰級，純錫板作陽極，在硫酸亞錫 20g/L、硫酸50ml/L、酸性鍍錫添加劑20ml/L的溶液中，陰極電流密度為1 2A/dm2，10 20°C電鍍150分鐘，所述酸性鍍錫添加劑由檸檬酸、芐叉丙酮、烷基酚聚氧乙烯醚按質(zhì)量比 5 1 10混合而成；(8)鈍化用100g/L的重鉻酸鉀溶液浸泡10秒，水洗，干燥；上述各個步驟之間采用二級逆流漂洗工藝清洗。本實(shí)施例得到的泡沫錫材料的金相照片如圖2和圖3所示，(由于本產(chǎn)品是以聚 氨酯海綿為基材，在顯微鏡下面只能清晰的顯示一部分海綿錫的外觀情況，其他的部分是 虛影)從圖中可以看出，海綿錫的外表鍍層致密、無孔，鍍層半光亮。經(jīng)上述實(shí)施例1得到的泡沫錫材料，其鍍層結(jié)構(gòu)緊密細(xì)致，外觀呈灰白色半光亮， 孔洞之間互相貫通，整體呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，鍍層厚度約為120微米，孔徑為1 3毫米，通孔 率為85 90%。產(chǎn)品具有一定的強(qiáng)度，可焊接性能好。實(shí)施例2 —種泡沫錫材料的制備方法，制備步驟為(1)粗化將20 X 15 X 1厘米的聚氨酯海綿浸泡在硫酸200ml/L和鉻酐30g/L的 混合溶液中侵蝕10分鐘；(2)中和將粗化后的聚氨酯海綿在100g/L的氫氧化鈉溶液中浸泡5分鐘；(3)預(yù)浸將中和后的聚氨酯海綿，浸泡于預(yù)浸液中浸泡15分鐘，所述的預(yù)浸液為 氯化亞錫50g/L和鹽酸100ml/L ；(4)活化將預(yù)浸后的聚氨酯海綿浸泡于活化液中進(jìn)行活化處理15分鐘，活化液 為氯化亞錫100g/L、氯化鈀0. 5g/L、鹽酸300ml/L、錫酸鈉8. 5g/L的混合液；(5)解膠將活化后的聚氨酯海綿在150ml/L鹽酸溶液中進(jìn)行解膠處理15分鐘；(6)化學(xué)鍍錫將解膠后的聚氨酯海綿在氯化亞錫7. 5g/L、檸檬酸三鉀100g/L、 EDTA 二鉀鹽15g/L、氨三乙酸7g/L、三氯化鈦2. 25g/L，醋酸鉀10g/L，pH值9的堿性溶液 中，90°C化學(xué)鍍錫15分鐘，所述三氯化鈦使用15% (重量百分?jǐn)?shù))三氯化鈦的水溶液；(7)電鍍錫將經(jīng)化學(xué)鍍錫后的聚氨酯海綿作陰級，純錫板作陽極，在硫酸亞錫 20g/L、硫酸50ml/L、酸性鍍錫添加劑20ml/L的溶液中，陰極電流密度為1 2A/dm2，10 20°C電鍍60分鐘，所述酸性鍍錫添加劑由檸檬酸、芐叉丙酮、烷基酚聚氧乙烯醚按質(zhì)量比 6:1:8混合而成；(8)鈍化用100g/L的重鉻酸鉀溶液浸泡10秒，水洗，干燥；上述各個步驟之間采用二級逆流漂洗工藝清洗。經(jīng)上述實(shí)施例2得到的泡沫錫材料，其鍍層結(jié)構(gòu)緊密細(xì)致，外觀呈灰白色半光亮， 孔洞之間互相貫通，整體呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，鍍層厚度為50微米，孔徑為1 3毫米，通孔率 為85 90%。產(chǎn)品具有一定的強(qiáng)度，可焊接性能好。實(shí)施例3 —種泡沫錫材料的制備方法，制備步驟為(1)粗化將20 X 15 X 1厘米的聚氨酯海綿浸泡在硫酸100ml/L，鉻酐10g/L和重 鉻酸鉀5g/L的混合溶液中侵蝕15分鐘；(2)中和將粗化后的聚氨酯海綿在50g/L的氫氧化鈉溶液中浸泡10分鐘；(3)預(yù)浸將中和后的聚氨酯海綿，浸泡于預(yù)浸液中浸泡5分鐘，所述的預(yù)浸液為 氯化亞錫80g/L和鹽酸150ml/L ；
(4)活化將預(yù)浸后的聚氨酯海綿浸泡于活化液中進(jìn)行活化處理10分鐘，活化液為氯化亞錫100g/L、氯化鈀2g/L、鹽酸500ml/L、錫酸鈉10g/L的混合液；(5)解膠將活化后的聚氨酯海綿在150ml/L鹽酸溶液中進(jìn)行解膠處理20分鐘。(6)化學(xué)鍍錫將解膠后的聚氨酯海綿在氯化亞錫7. 5g/L、檸檬酸三鈉150g/L、 EDTA 二鈉鹽20g/L、氨三乙酸7g/L、三氯化鈦3. 75g/L，醋酸鈉25g/L，pH值9的堿性溶液 中，88°C化學(xué)鍍錫30分鐘，所述三氯化鈦使用15% (重量百分?jǐn)?shù))三氯化鈦的水溶液；(7)電鍍錫將經(jīng)化學(xué)鍍錫后的聚氨酯海綿作陰級，純錫板作陽極，在硫酸亞錫 20g/L、硫酸50ml/L、酸性鍍錫添加劑20ml/L的溶液中，陰極電流密度為1 2A/dm2，10 20°C電鍍100分鐘，所述酸性鍍錫添加劑由檸檬酸、芐叉丙酮、烷基酚聚氧乙烯醚按質(zhì)量比 6:1:6混合而成；(8)鈍化用50g/L的重鉻酸鉀溶液浸泡10秒，水洗，干燥；上述各個步驟之間采用二級逆流漂洗工藝清洗。經(jīng)上述實(shí)施例3得到的泡沫錫材料，其鍍層結(jié)構(gòu)緊密細(xì)致，外觀呈灰白色半光亮， 孔洞之間互相貫通，整體呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，鍍層厚度為80微米，孔徑為1 3毫米，通孔率 為85 90%。產(chǎn)品具有一定的強(qiáng)度，可焊接性能好。
權(quán)利要求
一種泡沫錫材料的制備方法，其特征在于其包括以下步驟將聚氨酯海綿依次進(jìn)行粗化、中和、預(yù)浸、活化、解膠，然后將解膠后的聚氨酯海綿在pH值為7～10的堿性溶液中，在80～95℃溫度下化學(xué)鍍錫10～30分鐘，最后經(jīng)過電鍍錫，得到泡沫錫材料；所述堿性溶液包含氯化亞錫5～10g/L，檸檬酸、檸檬酸鉀鹽、檸檬酸鈉鹽、檸檬酸銨鹽的一種或多種的混合物80～150g/L，EDTA、EDTA鉀鹽、EDTA鈉鹽、EDTA銨鹽的一種或多種的混合物5～20g/L，氨三乙酸5～10g/L，三氯化鈦0.75～3.75g/L，醋酸鹽5～30g/L。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫錫材料的制備方法，其特征在于所述的粗化步驟具體 為將聚氨酯海綿浸泡于強(qiáng)酸性溶液中浸蝕1 15分鐘，所述的強(qiáng)酸性溶液為以下三種混 合液的一種由硫酸100 500ml/L和重鉻酸鉀5 50g/L組成的混合液，由鉻酐10 100g/L和重鉻酸鉀5 50g/L組成的混合液，由硫酸100 500ml/L、鉻酐10 100g/L和 重鉻酸鉀5 50g/L組成的混合液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫錫材料的制備方法，其特征在于所述的中和步驟具體 為將粗化后的聚氨酯海綿于50 100g/L氫氧化鈉溶液中浸泡1 10分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫錫材料的制備方法，其特征在于所述的預(yù)浸步驟具體 為將中和后的聚氨酯海綿，于預(yù)浸液中浸泡1 30分鐘，所述的預(yù)浸液為氯化亞錫10 100g/L和鹽酸20 200ml/L的混合液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫錫材料的制備方法，其特征在于所述的活化步驟具體 為將預(yù)浸后的聚氨酯海綿浸泡于活化液中進(jìn)行活化處理1 30分鐘，所述的活化液為氯 化亞錫20 100g/L、氯化鈀0. 1 5g/L、鹽酸100 500ml/L、錫酸鈉5 10g/L的混合 液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫錫材料的制備方法，其特征在于所述的解膠步驟具體 為將活化后的聚氨酯海綿在100 200ml/L鹽酸溶液中進(jìn)行解膠處理1 30分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫錫材料的制備方法，其特征在于所述的電鍍錫的具體步 驟為將經(jīng)化學(xué)鍍錫后的聚氨酯海綿作陰級，純錫板作陽極，在含硫酸亞錫10 50g/L、硫 酸50 100ml/L、酸性鍍錫添加劑10 50ml/L的溶液中，陰極電流密度為1 2A/dm2， 10 20°C電鍍60 150分鐘，所述酸性鍍錫添加劑由檸檬酸或檸檬酸鹽的一種或兩種的 混合物、芐叉丙酮、烷基酚聚氧乙烯醚按質(zhì)量比(5 10) 1 (5 10)混合配制而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫錫材料的制備方法，其特征在于所述的泡沫錫材料的制 備方法中，在電鍍錫步驟完成后進(jìn)行鈍化用50 100g/L重鉻酸鉀溶液浸泡5 30秒鐘， 水洗，干燥。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫錫材料的制備方法，其特征在于所述的各個步驟之間采 用二級逆流漂洗工藝清洗。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫錫材料的制備方法，其特征在于所述泡沫錫材料的生 產(chǎn)方法制備得到的泡沫錫材料鍍層厚度為50 500微米，孔徑為1 3毫米，通孔率為 85 90%。
全文摘要
一種泡沫錫材料的制備方法，包括以下步驟將聚氨酯海綿依次進(jìn)行粗化、中和、預(yù)浸、活化、解膠，然后將解膠后的聚氨酯海綿在pH值為7～10的堿性溶液中，在80～95℃溫度下化學(xué)鍍錫10～30分鐘，最后經(jīng)過電鍍錫，得到泡沫錫材料；所述堿性溶液包含氯化亞錫5～10g/L，檸檬酸、檸檬酸鉀鹽、檸檬酸鈉鹽、檸檬酸銨鹽的一種或多種的混合物80～150g/L，EDTA、EDTA鉀鹽、EDTA鈉鹽、EDTA銨鹽的一種或多種的混合物5～20g/L，氨三乙酸5～10g/L，三氯化鈦0.75～3.75g/L，醋酸鹽5～30g/L。本發(fā)明工藝簡單、操作方便，制備得到的泡沫錫材料具有一定的強(qiáng)度、重量輕、比表面積大、通孔率高、易于焊接等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C23C28/02GK101824619SQ20101018954
公開日2010年9月8日 申請日期2010年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月1日
發(fā)明者陳松 申請人:武漢銀泰科技電源股份有限公司