一種高穩(wěn)定性的無氰堿性鍍鋅溶液的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電鍍領(lǐng)域，特別是指一種高穩(wěn)定性的無氰堿性鍍鋅溶液。
【背景技術(shù)】
[0002] 無氰堿性鍍鋅溶液以鋅酸鹽和氫氧化鈉為基本成分，適量添加光亮劑和輔助劑。 鍍層適合各種鈍化處理，耐蝕性比酸性鍍鋅高，與氰化鍍鋅大體相同。我國從20世紀(jì)70年 代開始開發(fā)和使用無氰堿性鍍鋅工藝，在20世紀(jì)末和21世紀(jì)初，開始側(cè)重于提高和改善無 氰堿性鍍鋅工藝性能的研宄。在無氰堿性鍍鋅電鍍添加劑的研宄文獻(xiàn)中，1994年報(bào)道了用 有機(jī)胺與環(huán)氧氯丙烷合成的無氰堿性鍍鋅光亮劑及其性能 [1]，1999年報(bào)道了 2-巰基噻唑 啉和咪唑在無氰堿性鍍鋅溶液中的作用機(jī)理[2]，2000年報(bào)道了 3-甲氧基-4-羥基苯甲醛 作光亮劑的極化和整平作用[3]，2006年報(bào)道了縮醛類光亮劑在無氰堿性鍍鋅中的陰極行為
[4]。在電鍍工藝的開發(fā)與維護(hù)方面，2001年報(bào)道了一例獲得低脆性鍍層的無氰堿性鍍鋅工 藝[5]，2005年報(bào)道了工藝參數(shù)對無氰堿性鍍鋅沉積速度以及光亮劑對鍍液和鍍層性能的影 響[6]，2008年報(bào)道了無氰堿性鍍鋅添加劑的使用和鍍液維護(hù)方法 [7]，2014年報(bào)道了近期開 發(fā)的無氰堿性鍍鋅工藝與鍍液和鍍層性能的測試結(jié)果[8]。到目前為止，無氰堿性鍍鋅大批 量取代了高毒性的氰化鍍鋅，取得了較好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
[0003] 無氰堿性鍍鋅已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，但一些工藝仍存在電流效率低、沉積速度 慢、鍍層脆性較高和結(jié)合力較差等缺陷，有待于進(jìn)一步的研宄和改善。不少無氰堿性鍍鋅 溶液在使用一段時(shí)間后，出現(xiàn)電流效率和鍍層耐蝕性下降的問題，不能滿足高端產(chǎn)品的電 鍍要求。無氰堿性鍍鋅工藝還普遍存在穩(wěn)定性不夠高，鍍液不便于維護(hù)的缺點(diǎn)。無氰堿性 鍍鋅工藝性能的優(yōu)劣，主要取決于所選用的光亮劑和輔助劑。國內(nèi)目前大多使用芐基吡啶 鑰-3-羧酸鹽（簡稱BPC)作無氰堿性鍍鋅光亮劑 [9]，試驗(yàn)表明，該物質(zhì)具有很強(qiáng)的吸附 性和陰極極化作用，使鋅的沉積電位明顯變負(fù)，導(dǎo)致電流效率偏低，尤其是光亮劑用量偏高 時(shí)，電流效率明顯降低，鍍層的脆性也增大。無氰堿性鍍鋅的載體光亮劑一般使用有機(jī)胺類 化合物和含氮雜環(huán)化合物與環(huán)氧氯丙烷的反應(yīng)產(chǎn)物。
[0004] 其中參考文獻(xiàn)：[1]陳華章，葉小平，楊輝榮.高光亮無氰堿性鍍鋅光亮劑的合成 及性能研宄[J]。廣東化工，1994,21(2):28-29。[2]左正忠，左超，楊江成，等。2-巰基 噻唑啉和咪唑在無氰堿性鍍鋅中的作用[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），1999,45(2): 153-156。[3]吳慧敏，陳伏珍，喬兵，等.3-甲氧基-4-羥基苯甲醛在無氰堿性鍍鋅中的作 用[J].材料保護(hù)，2000,33(4) :6-7。[4]孫武，李寧，黎德育.光亮劑在堿性鍍鋅液中的陰 極行為[J].電鍍與精飾，2006,28(5) :12-14。[5]夏成寶，李清玲.低脆性堿性鍍鋅工藝研 宄[J].材料保護(hù)，2001，34(10) :46-47。[6]唐雪嬌，王福生，韓長秀，等.無氰電鍍鋅新工 藝試驗(yàn)研宄[J]·南開大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005,38(3) :14-18。[7]吳浩杰，杜楠，安 建華，等.堿性鍍鋅工藝[J].電鍍與精飾，2008, 30 (5) :30-32。[8]郭崇武.無氰堿性鍍 鋅工藝及鍍層性能[J].電鍍與精飾，2014,36(1) :9-11+40。[9]張立茗，方景禮，袁國偉， 等.實(shí)用電鍍添加劑[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007. 190-193。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提出了一種高穩(wěn)定性的無氰堿性鍍鋅溶液，解決了目前無氰 堿性鍍鋅溶液存在穩(wěn)定性較低等問題。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種高穩(wěn)定性的無氰堿性鍍鋅溶液包括以下各 組分：
[0007] 鋅尚子 6~14 g/L; 氫氧化鈉 90~150 g/L; 光亮劑 0.5~1.5 mL/L; 輔助劑 6~20mL/L。
[0008] 優(yōu)選的，所述光亮劑用焦亞硫酸鈉磺化3-甲氧基-4-羥基苯甲醛、3, 4-二甲氧基 苯甲醛、4-甲氧基苯甲醛中的一種，溶解于水中制得。
[0009] 優(yōu)選的，所述輔助劑由低分子量的聚丙烯酰胺、咪唑與環(huán)氧氯丙烷的反應(yīng)物、吡啶 嗡丙烷磺基甜菜堿或吡啶嗡羥丙磺基甜菜堿組成。
[0010] 較好的，所述光亮劑由下述方法制備：將20~60g焦亞硫酸鈉溶解于850mL水中， 然后加入10~60g 3-甲氧基-4-羥基苯甲醛或3, 4-二甲氧基苯甲醛或4-甲氧基苯甲醛， 攪拌至該醛類化合物完全溶解，再補(bǔ)加水至l〇〇〇mL。
[0011] 較好的，所述的輔助劑由下述方法制備：將50~250g低分子量的聚丙烯酰胺、 10~70g咪唑與環(huán)氧氯丙烷的反應(yīng)物、10~70g吡啶嗡丙烷磺基甜菜堿或吡啶嗡羥丙磺基 甜菜堿，加入600g水中，攪拌使其溶解，再補(bǔ)加水至1000mL。
[0012] 更佳的，所述光亮劑由下述方法制備：將30~50g焦亞硫酸鈉溶解于900mL水中， 然后加入20~50g 3-甲氧基-4-羥基苯甲醛或3, 4-二甲氧基苯甲醛或4-甲氧基苯甲醛， 攪拌至該醛類化合物完全溶解，再補(bǔ)加水至l〇〇〇mL。
[0013] 更佳的，所述輔助劑由下述方法制備：將50~150g低分子量的聚丙烯酰胺、20~ 50g咪唑與環(huán)氧氯丙烷的反應(yīng)物、20~50g吡啶嗡丙烷磺基甜菜堿或吡啶嗡羥丙磺基甜菜 堿，加入750g水中，攪拌使其溶解，再補(bǔ)加水至1000mL。
[0014] 本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明的高穩(wěn)定性的無氰堿性鍍鋅溶液，通過重新選擇和 組合主光亮劑、輔助光亮劑和載體光亮劑，提高了鍍液的穩(wěn)定性和鍍層性能。本發(fā)明提供的 高穩(wěn)定性的無氰堿性鍍鋅溶液，鍍液穩(wěn)定，便于維護(hù)，電流效率較高且不隨電鍍時(shí)間的延長 而降低，鍍層脆性較小，附著力較大，耐蝕性較高。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 為更好地理解本發(fā)明，下面通過以下實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步具體的闡述，但不 可理解為對本發(fā)明的限定，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述
【發(fā)明內(nèi)容】
所作的一些非本質(zhì)的 改進(jìn)與調(diào)整，也視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0016] 實(shí)施例1 :
[0017] 本發(fā)明的掛鍍鋅工藝如下：
[0018] 鋅離子 7~14g/L 氫氧化鈉 120- 140 g