一种可降解环保镀锡液的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明为金属加工的技术领域，所涉及电镀用的可降解环保镀锡液。
【背景技术】
[0002]将钢板电镀锡板层后的锡具有强度高、焊接性好、耐蚀性好以及镀液无毒等优点，属于功能材料的一种，广泛地用于汽车、医药、轻工业和家电等行业，现在是最受欢迎的钢材料之一。此外，镀锡层接触到食品不会对身体产生危害，所以电镀锡板被长期应用在食品行业，主要是作为包装材料。然而，目前使用的镀锡工艺中的硫酸盐镀锡存在缺陷:本身镀层外观粗糙，孔隙很多，抗蚀性差，成本高，且有一定的腐蚀性和毒性。
[0003]在过去的10多年中，国内外镀锡工艺研究的热点是甲基磺酸盐高速镀锡(MSA)，甲基磺酸盐镀锡(MSA)具有环境友好性和生物可降解性，且废水处理简单，越来越受到重视，镀液具有对基体和生产设备腐蚀性小，与氟硼酸和氟硅酸相比毒性低，甲基磺酸又可以生物降解，生成硫酸盐和二氧化碳，镀液还具有良好的稳定性和较高的沉积速率，可与其他金属共沉积，且合金成分所占比例较大等多种优点。
[0004]由于MSA相对危害小且废水处理简单，已逐步替代了传统的氟硼酸镀液。此外，MSA在酸性、中性及碱性溶液中都很稳定，在不同电镀温度下水解都不明显。甲基磺酸盐镀锡对车间内的环境及生产设备要求不是很高，生产过程中镀液产生的废物较少，引起镀液中各种金属离子氧化的概率较小。此体系可采用不溶性阳极，因此可降低初期投资金额。甲基磺酸(MSA)体系电镀配方已经得到广泛的应用，尤其在电子行业相关电镀领域。该镀液对玻璃和陶瓷都无腐蚀，镀层细致无结节，这都是电子元器件电镀时的主要指标。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种可降解环保镀锡液，配方合理，所生产的产品可焊性好、镀层均匀、工艺稳定，特别是能够解决此前电镀锡液的不稳定、镀层质量不理想以及环保性差等问题。
[0006]一种可降解环保镀锡液，含有机磺酸锡盐、有机酸、金属盐，其特征是组分的质量浓度为:有机磺酸锡盐:10-25g/L ;有机酸:甲基磺酸100?250g/L ;络合剂:硫脲50?250g/L ;还原剂:苯二酸1?10g/L ;表面活性剂:聚氧乙烯壬酸醚0.1?5g/L ;抗氧化剂:邻苯二酚0.1?10g/L ;金属盐:乙烷磺酸盐20?300g/L ;光亮剂:萘甲醛0.5?3g/L，余量去离子水；槽液温度:温度控制在45-50°C，pH值4.4-4.6，电流密度2_2.5A/dm2。
[0007]本发明配方合理，甲基磺酸又可以生物降解，生产硫酸盐和二氧化碳，镀液还具有良好的稳定性和较高的沉积速率，可与其他金属共沉积，且合金成分所占比例较大等多种优点。克服了以前电镀锡的不环保，有毒性，镀液不稳定，沉积速率不高等缺点。
【具体实施方式】
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[0008]实施例1:
[0009]一种镀锡液，该镀锡液由以下成分组成:
[0010]有机磺酸锡盐:10_15g/L。
[0011]有机酸:甲基磺酸(化学文摘中化学物质定义的标准号Chemical AbstractsService, CAS:75-75-2100_150g/L)
[0012]络合剂:硫脲(CAS号:62-56-6) 50_100g/L
[0013]还原剂:苯二酚(CAS:108-46-3) l_3g/L
[0014]聚氧乙烯壬酚醚(CAS:61827-42-7)0.1-lg/L ；
[0015]抗氧化剂:邻苯二酚(CAS:120-80-9)0.l_2g/L ；
[0016]金属盐:乙基磺酸盐(CAS:5324-47-0) 20_100g/L ；
[0017]光亮剂:萘甲醛(CAS:66-77-3)0.5-lg/L ；
[0018]余量为去离子水。
[0019]温度控制在45-50°C，pH 值 4.4-4.6，电流密度 2-2.5A/dm2。
[0020]实施例2
[0021]一种镀锡液，该镀锡液由以下成分组成:(CAS号同上)
[0022]有机磺酸锡盐:15_25g/L ；
[0023]有机酸:甲基磺酸175_250g/L ；
[0024]络合剂:硫脲125_250g/L ；
[0025]还原剂:苯二酚5-10g/L ；
[0026]聚氧乙烯壬酚醚2.5-5g/L ；
[0027]抗氧化剂:邻苯二酚5-10g/L ；
[0028]金属盐:乙烷磺酸盐200_300g/L ；
[0029]光亮剂:萘甲醛2_3g/L ;
[0030]余量为去离子水。
[0031]温度控制在45-50°C，pH 值 4.4-4.6，电流密度 2-2.5A/dm2。
[0032]实施例3
[0033]一种镀锡液，该镀锡液由以下成分组成:(cas号同上)
[0034]有机盐:乙磺酸亚锡5?30g/L ;
[0035]有机酸:甲基磺酸150_175g/L
[0036]络合剂:硫脲100_125g/L
[0037]还原剂:苯二酚3_5g/L
[0038]聚氧乙烯壬酚醚1-2.5g/L;
[0039]抗氧化剂:邻苯二酚2_5g/L ；
[0040]金属盐:乙烷磺酸盐100_200g/L ；
[0041]光亮剂:萘甲醛l_2g/L
[0042]余量为去离子水。
[0043]温度控制在45-50°C，pH 值 4.4-4.6，电流密度 2-2.5A/dm2。
[0044]以上具体实施中的工艺参数温度为槽液温度，pH值为槽液值。作业时槽液配制按实施例要求加入各组分，然后加入蒸馏水溶解。
【主权项】
1.一种可降解环保镀锡液，其特征在于:该镀锡液由以下成分组成: 有机锡盐:10-25g/L ； 有机混合酸:100?250g/L ； 络合剂:硫脲50?250g/L ； 还原剂:苯二酚1?10g/L ； 添加剂:聚氧乙烯壬酉分醚0.1?5g/L ； 抗氧化剂:邻苯二酸0.1?10g/L ； 金属盐:乙基磺酸盐20?300g/L ； 光亮剂:萘甲醛0.5?3g/L; 余量为去尚子水。2.根据权利要求1所述的一种可降解环保镀锡液，其特征在于:所述有机混合酸为甲磺酸、乙磺酸、亚磺酸、硫羧酸中的两种或多种，使用时按同比例加入。3.根据权利要求1所述的一种可降解环保镀锡液，其特征在于:所述有机锡盐为甲基磺酸锡、亚磺酸锡或乙磺酸锡其中的一种；选用乙磺酸亚锡的比例是5?30g/L。4.根据权利要求1所述的一种镀锡液，其特征在于:所述络合剂还可以选用二羟基二苯，比例相同。5.根据权利要求1所述的一种镀锡液，其特征在于:槽液温度控制在45-50°C，pH值.4.4-4.6，电流密度 2-2.5A/dm2。
【专利摘要】一种可降解环保镀锡液，其配料为：有机磺酸锡盐：10-25g/L有机酸：甲基磺酸100～250g/L；络合剂：硫脲50～250g/L；还原剂：苯二酚1～10g/L；表面活性剂：聚氧乙烯壬酚醚0.1～5g/L；抗氧化剂：邻苯二酚0.1～10g/L；金属盐：乙基磺酸盐20～300g/L；光亮剂：萘甲醛0.5～3g/L，余量去离子水。本发明配方合理，甲基磺酸又可以生物降解，生产硫酸盐和二氧化碳，所镀产品可焊性好，镀层均匀，镀层厚度经测量可达2.5μm，而且有效地抑制晶须等的生长。镀液性能稳定，且合金成分所占比例较大，无有害物质析出，镀液还具有良好的稳定性和较高的沉积速率，可与其他金属共沉积、可降解等多种优点，克服了以前电镀锡的不环保，有毒性，镀液不稳定，沉积速率不高等缺点。
【IPC分类】C25D3/32
【公开号】CN105274586
【申请号】CN201410349135
【发明人】安成强, 刘春明, 于晓中
【申请人】东北大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年7月21日