本發(fā)明涉及電鍍光亮劑，具體公開(kāi)一種堿性無(wú)氰鋅鎳合金電鍍光亮劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、電鍍是利用電化學(xué)方法把金屬或者復(fù)合材料沉積到固體表面的過(guò)程。電鍍時(shí)，鍍層材料作為陽(yáng)極，待鍍的工件作為陰極，在待鍍工件表面被還原，形成鍍層。電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層，以改變基材表面性質(zhì)，以達(dá)到增強(qiáng)抗腐蝕性和美觀表面的目的。光亮劑是一種可以使鍍層均勻、光亮、平整的多組分混合添加劑，一般由多種中間體復(fù)配而成，例如炔胺類化合物、吡啶類衍生物、丙炔醇類衍生物和硫脲類化合物等含硫化合物。作為電鍍添加劑時(shí)，可以有效提高鍍層的光亮度。由于光亮劑的分散能力和覆蓋性能不足，當(dāng)其應(yīng)用于電鍍液中，往往導(dǎo)致鍍層粗糙發(fā)暗。

2、公開(kāi)號(hào)為cn102002739?b的發(fā)明專利公開(kāi)了一種用于配制鍍鋅光亮劑的合成主光亮劑，配方組分為：水楊醛59～61％，甲醛24～26％，2.4-二氯苯甲醛14～16％，將配方組分按比例配置，加入反應(yīng)釜中混合攪拌均勻，再按350～400ml/l的比例加入含量50％的堿液，調(diào)節(jié)ph值至6.3～6.7，加溫至75～85℃，保溫3～4個(gè)小時(shí)。然后降至室溫，用濾布進(jìn)行過(guò)濾，再將過(guò)濾后的沉淀物料加入甩干機(jī)中進(jìn)行甩干，然后加入烘干機(jī)中進(jìn)行干燥，即得成品，使用時(shí)與高溫載體配制成復(fù)配光亮劑，用于鉀鹽鍍鋅，該配方上光快、不氧化，電鍍質(zhì)量好，鍍層亮度高，穩(wěn)定持久不變色；公開(kāi)號(hào)為cn104514018a的發(fā)明專利公開(kāi)了一種鍍鎳光亮劑及電鍍方法，該鍍鎳光亮劑包括含量為100～120g/l的糖精鈉、含量為40～60g/l的對(duì)甲苯磺酰胺、含量為45～60g/l的羥基丙烷磺酸吡啶嗡鹽、含量為30～40g/l的羥乙基炔丙基醚、含量為5～10g/l的炔丙基磺酸鈉、含量為0.5～2g/l的乙烯基磺酸鈉；該發(fā)明的鍍鎳光亮劑復(fù)合由中間體復(fù)配的初級(jí)光亮劑、次級(jí)光亮劑和輔助光亮劑，可降低鍍層的空隙率，提高鍍層的光亮度，增強(qiáng)鍍液的分散能力和深鍍能力。

3、然而，上述現(xiàn)有技術(shù)配方中有機(jī)物夾雜過(guò)多，可能存在較為嚴(yán)重的污染，環(huán)保性較差；且增加光亮劑加入量，可能會(huì)導(dǎo)致電流效率低、沉積速度慢，同時(shí)影響鍍層的結(jié)合力，最終影響鍍層性質(zhì)；此外，現(xiàn)有技術(shù)中還有研究者通過(guò)加入表面活性劑以解決上述問(wèn)題，然而，體系中含有單一的表面活性劑的光亮劑加入電鍍液時(shí)對(duì)鍍層表面性能效果的改善不佳。

4、針對(duì)于此，本技術(shù)公開(kāi)一種堿性無(wú)氰鋅鎳合金電鍍光亮劑顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供的堿性無(wú)氰鋅鎳合金電鍍光亮劑應(yīng)用在電鍍液中具有較優(yōu)的分散和覆蓋能力，提高了鍍層鎳含量，且鍍層亮度高，性能優(yōu)異。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明一方面提供了一種堿性無(wú)氰鋅鎳合金電鍍光亮劑，每升所述電鍍光亮劑包含以下原料：5～15g主光亮劑、4～7g輔助光亮劑、1～3g載體和0.8～1.5g非離子表面活性劑，溶劑為去離子水；其中，所述主光亮劑為香蘭素和炔丙基磺酸鈉的組合。

4、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，所述香蘭素和炔丙基磺酸鈉的質(zhì)量比為1：(3～5)。

5、優(yōu)選地，所述香蘭素和炔丙基磺酸鈉的質(zhì)量比為1：4。

6、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，所述載體為改性烷基糖苷。

7、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，所述改性烷基糖苷的制備步驟如下：

8、在反應(yīng)器中依次加入支鏈脂肪醇和催化劑，再分次加入葡萄糖，在100～110℃下反應(yīng)2～3h，降溫至50～60℃，調(diào)節(jié)ph在7～8，經(jīng)抽濾、蒸發(fā)、蒸餾和冷凍干燥，即得所述改性烷基糖苷。

9、優(yōu)選地，所述改性烷基糖苷的制備步驟如下：

10、在反應(yīng)器中依次加入支鏈脂肪醇和催化劑，再分三次平均加入葡萄糖，在105℃下反應(yīng)2.5h，降溫至55℃，加入氫氧化鈉溶液淬滅反應(yīng)并調(diào)節(jié)ph在7，經(jīng)抽濾、蒸發(fā)、蒸餾和冷凍干燥，即得所述改性烷基糖苷。

11、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，所述支鏈脂肪醇為異構(gòu)十二醇。

12、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，所述支鏈脂肪醇和葡萄糖的摩爾比為(3～6)：1。

13、優(yōu)選地，所述支鏈脂肪醇和葡萄糖的摩爾比為4.5：1。

14、優(yōu)選地，所述葡萄糖為d-(+)葡萄糖。

15、優(yōu)選地，所述催化劑為十二烷基苯磺酸，加入量為葡萄糖摩爾量的1～5％。

16、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述催化劑的加入量為葡萄糖摩爾量的3％。

17、本發(fā)明通過(guò)制備得到一種改性的烷基糖苷化合物作為光亮劑的載體，該改性提高了鍍液的陰極極化，抑制置換反應(yīng)發(fā)生。而改性烷基糖苷的親油端對(duì)主光亮劑發(fā)揮了有效的增溶作用，增加了光亮劑在電鍍液中的分散能力的同時(shí)，加速主光亮劑中的香蘭素對(duì)鍍鋅鎳離子的還原反應(yīng)，絡(luò)合形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，抑制雜質(zhì)沉積，在相對(duì)較低的光亮劑加入量下保證對(duì)鍍層的光澤性能提高；另一方面，改性烷基糖苷還起到了一定的增稠作用，當(dāng)光亮劑加入電鍍液時(shí)可以有效改善體系的黏度和流動(dòng)性，有助于提高鋅鎳合金鍍層的性能。

18、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，所述非離子表面活性劑的制備步驟如下：

19、在反應(yīng)器中加入有機(jī)溶劑，再加入聚甲基氫硅氧烷和丁炔二醇二乙氧基醚攪拌均勻，加入speier催化劑，在惰性氣氛下攪拌，升溫至80～90℃，反應(yīng)6～7h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)減壓蒸餾和干燥，即得所述非離子表面活性劑。

20、優(yōu)選地，所述非離子表面活性劑的制備步驟如下：

21、在反應(yīng)器中加入有機(jī)溶劑，再加入聚甲基氫硅氧烷和丁炔二醇二乙氧基醚攪拌均勻，加入speier催化劑，在惰性氣氛下攪拌，升溫至85℃，反應(yīng)7h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)減壓蒸餾和干燥，即得所述非離子表面活性劑。

22、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，所述聚甲基氫硅氧烷和丁炔二醇二乙氧基醚的摩爾比為1：(1～1.3)。

23、優(yōu)選地，所述聚甲基氫硅氧烷和丁炔二醇二乙氧基醚的摩爾比為1：1.2。

24、優(yōu)選地，所述有機(jī)溶劑為異丙醇。

25、優(yōu)選地，所述有機(jī)溶劑的加入量為聚甲基氫硅氧烷和丁炔二醇二乙氧基醚總質(zhì)量的1～2倍。

26、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述有機(jī)溶劑的加入量為聚甲基氫硅氧烷和丁炔二醇二乙氧基醚總質(zhì)量的1.5倍。

27、優(yōu)選地，所述speier催化劑為1～2wt％氯鉑酸的異丙醇溶液。

28、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述speier催化劑為2wt％氯鉑酸的異丙醇溶液。

29、優(yōu)選地，所述speier催化劑的加入量為聚甲基氫硅氧烷、丁炔二醇二乙氧基醚和有機(jī)溶劑總質(zhì)量的0.010～0.012％。

30、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述speier催化劑的加入量為聚甲基氫硅氧烷、丁炔二醇二乙氧基醚和有機(jī)溶劑總質(zhì)量的0.011％。

31、申請(qǐng)人通過(guò)特定的聚甲基氫硅氧烷和丁炔二醇二乙氧基醚制備得到一種非離子表面活性劑，通過(guò)調(diào)控反應(yīng)比例，在較低的丁炔二醇二乙氧基醚反應(yīng)量下，該非離子表面活性劑即可形成穩(wěn)定膠束，發(fā)揮潤(rùn)濕滲透作用，攜光亮劑中的其它組分至較難滲透到待鍍物表面的深層并發(fā)揮效用；同時(shí)，該非離子表面活性劑的表面張力降低效力大大提高，氣液界面鋪展能力增強(qiáng)，此時(shí)丁炔二醇二乙氧基醚上還存在的炔基和醇羥基的消泡能力大大提升，促進(jìn)光亮劑在待鍍物表面的深層發(fā)揮更為優(yōu)良的填充效果，增加了電鍍液體系的深鍍和均鍍性能，解決了現(xiàn)有技術(shù)中常用光亮劑應(yīng)用在電鍍液中分散和覆蓋填充能力不足的問(wèn)題；同時(shí)，光亮劑體系中各組分間在該非離子表面活性劑的滲透作用下發(fā)揮了較高的協(xié)同效應(yīng)，最終提高了含該光亮劑的電鍍液鍍層的綜合性能，特別是鍍層的光亮度、平整性和延展性大大提高。

32、在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，所述輔助光亮劑為聚二硫二丙烷磺酸鈉。

33、本發(fā)明另一方面還提供了一種堿性無(wú)氰鋅鎳合金電鍍光亮劑的制備方法，包含以下步驟：在容器中依次加入去離子水、主光亮劑、輔助光亮劑、載體和非離子表面活性劑，攪拌過(guò)程中不斷補(bǔ)充去離子水，直至主光亮劑、輔助光亮劑、載體和非離子表面活性劑分散均勻，再補(bǔ)充去離子水至容器標(biāo)準(zhǔn)刻度定容，即得所述堿性無(wú)氰鋅鎳合金電鍍光亮劑。

34、優(yōu)選地，所述堿性無(wú)氰鋅鎳合金電鍍光亮劑的制備方法，包含以下步驟：在容器中依次加入電鍍光亮劑總體積1/5～1/3的去離子水、主光亮劑、輔助光亮劑、載體和非離子表面活性劑，攪拌過(guò)程中不斷補(bǔ)充去離子水，直至主光亮劑、輔助光亮劑、載體和非離子表面活性劑分散均勻，再補(bǔ)充去離子水至容器標(biāo)準(zhǔn)刻度定容，即得所述堿性無(wú)氰鋅鎳合金電鍍光亮劑。

35、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

36、(1)本發(fā)明提供的堿性無(wú)氰鋅鎳合金電鍍光亮劑應(yīng)用在電鍍液中具有較優(yōu)的分散和覆蓋能力，提高了鍍層鎳含量，且鍍層亮度高，性能優(yōu)異；

37、(2)本發(fā)明通過(guò)氫化硅烷反應(yīng)將聚甲基氫硅氧烷和丁炔二醇二乙氧基醚合成制備得到一種非離子表面活性劑，控制非離子表面活性劑上親水鏈段的比例，使其在應(yīng)用時(shí)可快速形成穩(wěn)定膠束，發(fā)揮潤(rùn)濕滲透作用，攜光亮劑中的其它組分至較難滲透到待鍍物表面的深層并發(fā)揮效用；同時(shí)，該非離子表面活性劑的表面張力降低效力大大提高，氣液界面鋪展能力增強(qiáng)，促進(jìn)光亮劑在待鍍物表面的深層發(fā)揮更為優(yōu)良的填充效果，增加了含該光亮劑的電鍍液體系的深鍍和均鍍能力，解決了現(xiàn)有技術(shù)中常用光亮劑應(yīng)用在電鍍液中分散和覆蓋填充能力不足的問(wèn)題；同時(shí)，光亮劑體系中各組分間在該非離子表面活性劑的滲透作用下發(fā)揮了較高的協(xié)同效應(yīng)，最終提高了含該光亮劑的電鍍液鍍層的綜合性能，特別是鍍層的光亮度、平整性和延展性大大提高；

38、(3)本發(fā)明通過(guò)制備得到一種改性的烷基糖苷化合物作為光亮劑的載體，該改性提高了鍍液的陰極極化，抑制置換反應(yīng)發(fā)生。改性烷基糖苷的親油端對(duì)主光亮劑發(fā)揮了有效的增溶作用，增加光亮劑在電鍍液中的分散能力的同時(shí)，加速主光亮劑中的香蘭素對(duì)鍍鋅鎳離子的還原反應(yīng)，絡(luò)合形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，抑制雜質(zhì)沉積，在相對(duì)較低的光亮劑加入量下保證對(duì)鍍層的光澤性能提高；另一方面，改性烷基糖苷還起到了一定的增稠作用，當(dāng)光亮劑加入電鍍液時(shí)可以有效改善體系的黏度和流動(dòng)性，有助于提高鋅鎳合金鍍層的性能。