快速镀镍光亮剂、制造及其应用的制作方法

专利名称：快速镀镍光亮剂、制造及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电镀助剂，具体地说是一种快速镀镍光亮剂。
镀镍工艺中往往在电镀液中加入添加剂，如光亮剂，以改善镀镍质量。常见的光亮剂有炔醇类衍生物，具有分解产物少，电镀液稳定，镀层光亮和延展性较好，起亮较快，还有吡啶或喹啉的季铵盐，具有较好整平性。此外，也有烯基磺酸钠可为镀镍光亮剂。
使用这些光亮剂虽明显提高电镀效率，但随着镀镍工业的发展和对镀件要求越来越高，这些光亮添加剂仍不能满足需要，如它们添加量的变化范围较小，电解时分解产物还是较多，夹杂于镀层中使镀件内应力和脆性增大，电解液难以维护，允许使用的电流密度范围不够宽，在高或低电流密度区域易出现暗焦现象，上光速度还较慢等。所以，快速电镀液仍是人们不断研究的课题。
本发明目的是提供一种上光速度快、适用范围广、镀层质量好的快速镀镍光亮剂。在电镀液中少量加入这种快速镀镍光亮剂，便能在更短时间内使镀体镀上一层全光亮平整性好、应力低、延展性好的镀镍层。
本发明的快速镀镍光亮剂含有分子式为ROCH2C≡CCH2R1的丁炔二醇衍生物、分子式为R2SOnM的不饱和烃基磺酸盐或亚磺酸盐和水。它们的重量比依次为0.1-0.4∶0.05-0.2∶1，最佳重量比是0.15-0.3∶0.1-0.15∶1。其中R和R′可以分别是H或C1-C6的醇，如丁炔二醇、4-羟基丁炔甲醇醚、丁炔二甲醇醚、羟基丁炔乙醇醚、丁炔二乙醇醚、4-羟基丁炔丙醇醚丁炔二丙醇醚、4-羟基丁炔丁醇醚、丁炔二丁醇醚、4-羟基丁炔戊醇醚和丁炔二戊醇醚等。R2是乙烯基、丙烯基或苯基，n是2或3，M是钠或钾。由于协同作用，可使镀层更光亮和平整且电镀速度加快。
本发明的快速镀镍光亮剂还可以加入巯基乙酸。在上述快速镀镍光亮剂中加入相对水的重量0.01-0.2%就可以进一步加快电镀和上光的速度，提高电流效率，电镀质量更好。巯基乙酸的推荐重量比为0.01-0.1%。
由于本发明的快速镀镍光亮剂含有多种光亮剂，具有表面活性剂作用和含有阴阳离子。能提高镀液导电度，加快电沉积速度。阳离子能减少阳极附近被析出金属离子的浓度，提高阴极极化作用。而阴离子也能促进阳极溶解，扩大电流密度范围。表面活性剂作用，可吸附在电极表面，阻碍金属析出，有助于提高阴极极化作用，改善镀层质量。
本发明的快速镀镍光亮剂是一种透明的液体。
本发明的目的还提供一种制备上述快速镀镍光亮剂的方法，即可以由上述比例的物质互相混合溶解而成。当含有巯基乙酸时，推荐用下述方法制备，先配成2-30%重量的巯基乙酸水溶液，再和丁炔二醇衍生物和不饱和烃基磺酸盐或亚磺酸盐的水溶液混合而成。
采用本发明的快速镀镍光亮剂时，只要是在含镍电镀液中少量添加即能满足需要，通常在每升含镍电镀液中含有本发明的快速镀镍光亮剂0.5-5毫升，当然含有更多的快速镀镍光亮剂也能达到目的，而含量更少是不利的。推荐含量是每升含镍电镀液中含本发明的快速镀镍光亮剂1-3毫升。
众所周知，含镍电镀液的成份对镀层质量也有一定影响，采用本发明的快速镀镍光亮剂时，可采用下述基础含镍镀液硫酸镍150-300克/升，氯化镍30-40克/升或氯化钠15-20克/升，硼酸20-40克/升，糖精1-3克/升，含本发明的快速镀镍光亮剂0.5-5毫升。
采用本发明的快速镀镍光亮剂，在镀镍工艺中，可适用较广的电流密度范围，在1-15A/dm2范围内，均能达到镀层光亮平整，深镀能力为40-50%，镀层应力低、延展性好，经180度对折未发现断裂，符合国际标准ISO1458-74(E)的要求。本发明的快速镀镍光亮剂不仅耗量少，且出光速度较市售同类产品更快。
下述实施例将有助于进一步理解本发明。
实施例一将下述物质互混溶解制成快速镀镍光亮剂。
编 丁炔二醇类衍生物 不饱和烃基磺酸盐或亚磺酸盐号 R R1重量比 R2n M 重量比1 H C2H4OH 0.3 CH＝CH23 K 0.152 C3H6OH C3H6OH 0.15 C3H53 Na 0.103 C4H8OH C4H8OH 0.10 C6H52 Na 0.20编 巯基乙酸 水号 重量比 重量比1 0 12 0.005 13 0.015 1
实施例二将烯丙基磺酸钠70克加入含量25%重量的丁炔二乙醇醚的水溶液800毫升中，搅拌混合，再加入5%巯基乙酸水溶液100毫升，混和后用水烯释至1升，摇匀成透明液体。
实施例三将硫酸镍250克、氯化镍40克、硼酸40克和糖精3克，用水溶解混合配成1升基础镍电镀液。随后分别加入实施例一中的1、2和3号及实施例2中的快速镀镍光亮剂各3毫升，依次成为5、6、7和8号的工作镍电镀液，并调节溶液呈微酸性，PH4-6。
实施例四快速镀镍光亮剂的性能测试，试液如实施例3所述，试验温度55℃，电流强度2A，电镀时间10分钟，阴极试片为100×80×10mm黄铜片，结果表明阴极电流密度范围;6-8号为1～15A/dm2，最佳电流密度范围2～10A/dm，5号阴极电流密度范围为1～10A/dm2。
实施例五如实施例4条件下，用赫尔槽试验测分散能力在23～76%之间。
实施例六采用内孔法，阴极φ10×50mm铜管，电流密度3A/dm2，时间15分钟，结果表明管内全部被镍层覆盖，其中光亮的深度与管径之比为40～50%。
实施例七在电流密度3A/dm2，时间25分钟，阴极60×53mm铁板，用表面测量仪测Ra值，结果表明整平性，5号为25.5%，6～8号为34～37.5%。
实施例八在55℃，电流强度4A/dm2测出光速度。
镀液加入光亮剂ml/l 镀层外观 电镀时间(分)5号 3 全光亮 7～86～8号 3 全光亮 5～8市售BE 1 全光亮 15～18英国开宁公司85 15 全光亮 6～8
权利要求
1.一种含有丁炔二醇衍生物的快速镀镍光亮剂，其特征是含有分子式为ROCH2C≡CH2OR′的丁炔二醇衍生物、分子式为R2SOnM的不饱和烃基磺酸盐或亚磺酸盐和水，它们的重量比依次为0.1～0.4∶0.05～0.2∶1，其中R和R′分别是H或C1-C6的醇，R2是乙烯基、丙烯基或苯基，n是2或3，M是钠或钾。
2.如权利要求1所述的一种快速镀镍光亮剂，其特征是所述的丁炔二醇衍生物、不饱和烃基磺酸盐或亚磺酸盐和水的最佳重量比是0.15-0.3∶0.1-0.15∶1。
3.如权利要求1所述的一种快速镀镍光亮剂，其特征是还含有巯基乙酸，其与水的重量比为0.001-0.02∶1。
4.如权利要求3所述的一种快速镀镍光亮剂，其特征是巯基乙酸与水的重量比为0.001-0.01∶1。
5.如权利要求1和3所述的一种快速镀镍光亮剂，其特征是所述的丁炔二醇衍生物是丁炔二甲醇醚。
6.如权利要求1和3所述的一种快速镀镍光亮剂，其特征是所述的丁炔二醇衍生物是丁炔二乙醇醚。
7.如权利要求1和3所述的一种快速镀镍光亮剂，其特征是所述的丁炔二醇衍生物是丁炔二丙醇醚。
8.如权利要求1和3所述的一种快速镀镍光亮剂，其特征是所述的不饱和烃基磺酸盐是烯丙基磺酸盐。
9.如权利要求1和3所述的一种快速镀镍光亮剂，其特征是所述的不饱和烃基亚磺酸盐是苯基亚磺酸盐
10.如权利要求1所述的一种快速镀镍光亮剂的生产方法，其特征是将所述的丁炔二醇衍生物、不饱和烃基磺酸盐或亚磺酸盐和水按0.1-0.4∶0.05-0.2∶1的重量比互相混合。
11.如权利要求3所述的一种快速镀镍光亮剂的生产方法，其特征是将所述的丁炔二醇衍生物、不饱和烃基磺酸盐或亚磺酸盐、巯基乙酸和水按0.1-0.4∶0.05-0.2∶0.001-0.02∶1的重量比混合，最好先配成2-30%(重量)巯基乙酸的水溶液，再与丁炔二醇衍生物和不饱和烃基磺酸盐或亚磺酸盐的水溶液混合而成。
12.如权利要求1、2、3和4所述的一种快速镀镍光亮剂的用途，其特征是在每升镍电镀液中加入0.5-5毫升所述的快速镀镍光亮剂，推荐加入1-3毫升。
全文摘要
本发明涉及一种快速镀镍光亮剂，含有丁炔二醇衍生物、不饱和烃基磺酸盐或亚磺酸盐和水，还可以含有巯基乙酸。这种快速镀镍光亮剂耗量少，上光速度快，镀件光亮平整，适用较宽的电流密度，镀层应力低，延展性好。
文档编号C25D3/16GK1051942SQ9010299
公开日1991年6月5日 申请日期1990年12月3日 优先权日1990年12月3日
发明者朱志平, 殷石健, 江涛, 朱秉耕, 冯美芬, 华国元, 金孙文, 孙荣元, 贡东辉, 俞梅君, 蒋明达, 陈维琴 申请人:太仓县电镀助剂厂