一种高硬度环保型镀锌液的制作方法
【专利说明】一种高硬度环保型镀锌液
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于化学化工技术领域，尤其涉及镀锌工艺技术。
【背景技术】
[0003]镀锌是指在金属、合金或者其它材料的表面镀一层锌以起美观、防锈等作用的表面处理技术。对钢铁基体来说，锌镀层属于阳极性镀层，它主要用于防止钢铁的腐蚀，其防护性能的优劣与镀层厚度关系甚大。目前常规镀锌工艺都是经过化学除油、电解除油、酸活化、电镀锌、出光、钝化、烘干等步骤得到2?20微米厚的镀锌保护层，经过蓝钝或白钝钝化，耐蚀性通常可达中性盐雾试验72h，对于耐蚀性要求更高的环境难以满足；而经过六价铬彩色钝化的耐蚀性更高，但环境污染大不够环保。作为功能装饰件，镀锌保护层还要求光亮、无挂痕。
【发明内容】
[0004]发明目的:针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种搞定度环保型镀锌液，镀液稳定、获得的镀层具有高的维氏硬度，且镀层光亮，耐蚀性在中性盐雾72h以上。
[0005]技术方案:为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案:一种高硬度环保型镀锌液，所述电镀液由以下组分组成:180?250g/L的氯化钾、50?80g/L的氯化锌、10?20g/L的二月桂酸二丁基锡、30?45g/L的硼酸、10?50ml/L的稳定剂、0.5?5ml/L的光亮剂、10?50ml/L的柔软剂、1?5ml/L聚乙二醇600。
[0006]作为优选，所述稳定剂为酒石酸钾钠、盐酸肼、草酸铵、邻苯二甲酸二辛脂、甲基磺酸、乙醇酸中的一种或多种的混合物，并溶于纯水中得到浓度为100克/升的溶液。
[0007]作为优选，所述光亮剂为双酚A聚氧乙烯醚BMP、邻苯二甲酸二乙酯DEP、苄叉丙酮中的一种或多种的混合，并溶于纯水中得到浓度为100g/L的溶液。
[0008]作为优选，所述柔软剂为糖精钠、烟酸或磺胺基酰胺，并溶于纯水中得到浓度为100g/L的溶液。
[0009]作为优选，所述电镀液Ph值为5?6，操作温度为10?30 °C，操作电流密度为0.05 ?2A/dm20
【具体实施方式】
[0010]下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0011]实施例1 首先，将酒石酸钾钠、盐酸肼和邻苯二甲酸二辛酯按照2:1:2的质量比溶于纯水中得到总重量为100g/L的稳定剂；同样的将双酚A聚氧乙烯醚和苄叉丙酮按照1:3的质量比溶于纯水中得到总重量为100g/L的光亮剂；接着预备100g/L的烟酸溶液，作为柔软剂。
[0012]镀液配制:在镀槽中先加入400L的纯水，加热至50°C左右，然后依次加入220g/L的氯化钾、40g/L的硼酸、60g/L的氯化锌，并溶解搅拌均匀；接着加入25ml/L的稳定剂，搅拌均匀，继续加入12g/L的二月桂酸二丁基锡，以及30ml/L的柔软剂、2ml/L的光亮剂和lml/L的聚乙二醇600。
[0013]配制好的镀液经过过滤搅拌2h以上，温度控制在10?30°C之间，并进行试镀。铁工件经过除油活化水洗后，浸入镀槽接上电源负极，在阴极以4?10m/min的速度移动摇摆，阴极电流密度为1?2A/dm2，电镀5?lOmin，然后经过流动水水洗。接着经过出光，出光的方法包括以下步骤:(1)出光液配制:在100L纯水中，依次加入1?4L浓度为65%的硝酸、1?5Kg的草酸铵、0.2?5Kg的乌洛托品和20?100ml的润湿剂，然后搅拌均匀，备用；(2)将镀锌后的工件经过多次水洗后，浸入出光液中1?10s，取出后再经过多次水洗；最后经过钝化，并在50?80°C下进行烘干。
[0014]实施例2
首先，将甲基磺酸和邻苯二甲酸二辛酯按照1:2的质量比溶于纯水中得到总重量为100g/L的稳定剂；同样的将双酚A聚氧乙烯醚、林苯二甲酸二乙酯和苄叉丙酮按照1:1:5的质量比溶于纯水中得到总重量为100g/L的光亮剂；接着将烟酸和糖精钠按照1:2的质量比溶于水得到总重量为100g/L的柔软剂。
[0015]镀液配制:在镀槽中先加入400L的纯水，加热至50°C左右，然后依次加入220g/L的氯化钾、40g/L的硼酸、60g/L的氯化锌，并溶解搅拌均匀；接着加入30ml/L的稳定剂，搅拌均匀，继续加入15g/L的二月桂酸二丁基锡，以及25ml/L的柔软剂、2ml/L的光亮剂和lml/L的聚乙二醇600。
[0016]配制好的镀液经过过滤搅拌2h以上，温度控制在10?30°C之间，并进行试镀。铁工件经过除油活化水洗后，浸入镀槽接上电源负极，在阴极以4?10m/min的速度移动摇摆，阴极电流密度为1?2A/dm2，电镀5?lOmin，然后经过流动水水洗。接着经过出光，出光的方法包括以下步骤:(1)出光液配制:在100L纯水中，依次加入1?4L浓度为65%的硝酸、1?5Kg的草酸铵、0.2?5Kg的乌洛托品和20?100ml的润湿剂，然后搅拌均匀，备用；(2)将镀锌后的工件经过多次水洗后，浸入出光液中1?10s，取出后再经过多次水洗；最后经过钝化，并在50?80°C下进行烘干。
[0017]实施例3
首先，将草酸铵、盐酸肼和邻苯二甲酸二辛酯按照1:1:2的质量比溶于纯水中得到总重量为100g/L的稳定剂；同样的将双酚A聚氧乙烯醚和苄叉丙酮按照1:3的质量比溶于纯水中得到总重量为100g/L的光亮剂；接着将烟酸和糖精钠按照1:2的质量比溶于水得到总重量为100g/L的柔软剂。
[0018]镀液配制:在镀槽中先加入400L的纯水，加热至50°C左右，然后依次加入220g/L的氯化钾、40g/L的硼酸、60g/L的氯化锌，并溶解搅拌均匀；接着加入20ml/L的稳定剂，搅拌均匀，继续加入20g/L的二月桂酸二丁基锡，以及30ml/L的柔软剂、2ml/L的光亮剂和lml/L的聚乙二醇600。
[0019]配制好的镀液经过过滤搅拌2h以上，温度控制在10?30°C之间，并进行试镀。铁工件经过除油活化水洗后，浸入镀槽接上电源负极，在阴极以4?10m/min的速度移动摇摆，阴极电流密度为1?2A/dm2，电镀5?lOmin，然后经过流动水水洗。接着经过出光，出光的方法包括以下步骤:(1)出光液配制:在100L纯水中，依次加入1?4L浓度为65%的硝酸、1?5Kg的草酸铵、0.2?5Kg的乌洛托品和20?100ml的润湿剂，然后搅拌均匀，备用；(2)将镀锌后的工件经过多次水洗后，浸入出光液中1?10s，取出后再经过多次水洗；最后经过钝化，并在50?80°C下进行烘干。
[0020]实施例4
首先，将酒石酸钾钠、盐酸肼和乙醇酸按照1:1:1的质量比溶于纯水中得到总重量为100g/L的稳定剂；同样的将双酚A聚氧乙烯醚和苄叉丙酮按照1:3的质量比溶于纯水中得到总重量为100g/L的光亮剂；接着将烟酸和糖精钠按照1:2的质量比溶于水得到总重量为100g/L的柔软剂。
[0021]镀液配制:在镀槽中先加入400L的纯水，加热至50°C左右，然后依次加入220g/L的氯化钾、40g/L的硼酸、60g/L的氯化锌，并溶解搅拌均匀；接着加入45ml/L的稳定剂，搅拌均匀，继续加入18g/L的二月桂酸二丁基锡，以及40ml/L的柔软剂、2ml/L的光亮剂和lml/L的聚乙二醇600。
[0022]配制好的镀液经过过滤搅拌2h以上，温度控制在10?30°C之间，并进行试镀。铁工件经过除油活化水洗后，浸入镀槽接上电源负极，在阴极以4?10m/min的速度移动摇摆，阴极电流密度为1?2A/dm2，电镀5?lOmin，然后经过流动水水洗。接着经过出光，出光的方法包括以下步骤:(1)出光液配制:在100L纯水中，依次加入1?4L浓度为65%的硝酸、1?5Kg的草酸铵、0.2?5Kg的乌洛托品和20?100ml的润湿剂，然后搅拌均匀，备用；(2)将镀锌后的工件经过多次水洗后，浸入出光液中1?10s，取出后再经过多次水洗；最后经过钝化，并在50?80°C下进行烘干。
[0023]本发明配方中引入锡离子进行复合电镀，获得Zn-Sn合金镀层，且镀层硬度可达110HV以上，镀层为光亮银色，可应用在电子插接件和电子屏蔽层。锡离子是以二月桂酸二丁基锡形式添加，并以DEHP、酒石酸钾钠等为主稳定剂络合，避免二甲锡氧化成四价态，同时DEHP还兼具初级光亮剂的作用，获得的镀层为半光亮状态；添加柔软剂目的是提高镀层的走位能力，获得更宽的电镀电流密度范围，避免烧焦，作为优选烟酸和糖精钠；光亮剂的作用为提高镀层整平光亮的作用，其中苄叉丙酮是用于锡锌的主要光亮剂，本发明还创新的将BMP和DEP与苄叉丙酮进行复配，使得原本应用于镀铜和镀镍的光亮剂应用到Zn-Sn合金复合镀，获得的镀层表面光亮，可焊性好。同时本发明合金镀层并通过通过缓蚀出光，避免镀层过度腐蚀，提高了镀层的耐蚀性。
【主权项】
1.一种高硬度环保型镀锌液，其特征在于，所述电镀液由以下组分组成:180?250g/L的氯化钾、50?80g/L的氯化锌、10?20g/L的二月桂酸二丁基锡、30?45g/L的硼酸、10?50ml/L的稳定剂、0.5?5ml/L的光亮剂、10?50ml/L的柔软剂、1?5ml/L聚乙二醇 600。2.根据权利要求1所述高耐蚀环保型镀锌液，其特征在于:所述稳定剂为酒石酸钾钠、盐酸肼、草酸铵、邻苯二甲酸二辛脂、甲基磺酸、乙醇酸中的一种或多种的混合物，并溶于纯水中得到浓度为100克/升的溶液。3.根据权利要求1所述高耐蚀环保型镀锌液，其特征在于:所述光亮剂为双酚A聚氧乙烯醚BMP、邻苯二甲酸二乙酯DEP、苄叉丙酮中的一种或多种的混合，并溶于纯水中得到浓度为100g/L的溶液。4.根据权利要求1所述高耐蚀环保型镀锌液，其特征在于:所述柔软剂为糖精钠、烟酸或磺胺基酰胺，并溶于纯水中得到浓度为100g/L的溶液。5.根据权利要求1所述高耐蚀环保型镀锌液，其特征在于:所述电镀液Ph值为5?6，操作温度为10?30 °C，操作电流密度为0.05?2A/dm2。
【专利摘要】本发明公开了一种高硬度环保型镀锌液，所述电镀液由以下组分组成：180～250g/L的氯化钾、50～80g/L的氯化锌、10～20g/L的二月桂酸二丁基锡、30～45g/L的硼酸、10～50ml/L的稳定剂、0.5～5ml/L的光亮剂、10～50ml/L的柔软剂、1～5ml/L聚乙二醇600。本发明镀液稳定、获得的镀层具有高的维氏硬度，且镀层光亮，耐蚀性在中性盐雾72h以上。
【IPC分类】C25D3/22
【公开号】CN105369297
【申请号】CN201510789068
【发明人】丁恩松
【申请人】扬州市佳佳镀锌有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月17日