专利名称：镀层防擦伤剂及其制备工艺和使用方法
技术领域：
本发明属于化工领域，涉及电镀工艺，特别涉及一种在滚镀过程中保护镀层表面不磨花、擦伤的镀层防擦伤剂及其制备工艺和使用方法。
背景技术：
滚镀严格意义上讲叫做滚筒电镀，是将一定数量的小零件置于滚动回转的容器中、在滚动状态下以间接导电的方式使零件表面沉积上各种金属或合金镀层、以达到表面防护装饰及各种功能性目的的一种电镀加工方式。滚镀特别适用于受形状、大小等因素影响无法或不宜装挂的小零件的电镀，其与早期小零件 电镀采用挂镀或篮筐镀的方式相比，节省了劳动力，提高了生产效率，而且镀件表面质量也大大提高。世界范围内，滚镀早在20世纪20年代就已经在工业上得到应用，而在国内，滚镀最早于20世纪50年代中后期出现在上海，机械化连续滚镀设备在20世纪60年代左右才开始使用，且当时的设备仅仅能够手动控制，大型的全自动滚镀生产线从20世纪90年代开始才有较为广泛的应用。目前，滚镀的产量约占整个电镀加工的50%左右，并涉及到镀锌、铜、镍、锡、铬、金、银及合金等几十个镀种，滚镀已成为几乎与挂镀并驾齐驱的一种电镀加工方式。典型的滚镀过程是先将经过镀前处理的小零件装进滚筒内，零件靠自身的重力作用将滚筒内的阴极导电装置紧紧压住，以保证零件受镀时所需的电流能够顺利地传输；然后滚筒以一定的速度按一定的方向旋转，零件在滚筒内受到旋转作用后不停地翻滚、跌落；同时主金属离子受到电场作用后在零件表面还原为金属镀层，滚筒外的新鲜溶液连续不断地通过滚筒壁板上无数的小孔补充到滚筒内，而滚筒内的旧液及电镀过程中产生的氢气又通过这些小孔排出筒外。在滚镀结束之前需要对电镀工件进行离心烘干，而离心烘干时电镀工件相互之间的摩擦极易导致刚刚覆上镀层的工件表面出现磨花，特别是在形状比较复杂或者有尖锐棱角的电镀工件中这种情况尤为突出。被磨花的电镀工件其装饰性和耐腐蚀性严重受到影响，经常需要返工，浪费了大量人力物力，这一难题至今仍未解决。发明人经过长期的实验研究，开发出一种镀层防擦伤剂，其能够有效防止电镀工件在滚镀的离心烘干过程中相互磨花与擦伤，这一技术在国内外尚属空白。
发明内容
本发明目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种镀层防擦伤剂，其通过在镀层的表面形成很薄的润滑保护膜来防止电镀工件在滚镀离心烘干过程中的相互摩擦，有效避免电镀工件的磨花和擦伤现象，同时还能提高镀层的耐蚀性，大大减少或消除了滚镀工艺的返工现象。本发明的目的之二在于提供一种简单高效的该镀层防擦伤剂的制备工艺。本发明的目的之三在于提供该镀层防擦伤剂的使用方法。为达到目的之一，本发明采用如下技术方案一种镀层防擦伤剂，其按照质量百分含量包括如下组分水蜡30-60%、硅油5-20%、表面活性剂3_15%、三乙醇胺1_10%、水余量。
所述水蜡是指液体蜡，为本领域技术人员所熟知。所述的蜡可以为任意一种植物、动物或者矿物等所产生的某种常温下为固体、加热后容易液化或者气化、容易燃烧、不溶于水、且具有一定的润滑作用的油质物质，在本发明中优选酯蜡，即高分子一元醇的长链脂肪酸酯，其典型但非限制性的例子有蜂蜡、羊毛蜡、巴西棕榈蜡等。优选地，本发明所用水蜡为台湾水蜡，即由台湾厂家提供的水蜡产品，最优选为台湾莱德化工的水蜡产品。所述水蜡在本发明中主要起到润滑剂的作用。所述水蜡在本发明所述的镀层防擦伤剂中的质量百分含量为30-60%，例如可以是 30%、32%、33. 5%,35%,37. 4%、39%、41%、44%、45%、46. 8%、49%、53%、55%、56. 1%、57. 5%、58%、60% ;优选为35-50% ;进一步优选为40%。所述硅油是指室温下保持液体状态的线型聚有机硅氧烷，通常由二官能团和单官能团有机硅单体经水解缩聚而得，具有耐高低温、抗氧化 、闪点高、挥发性小、绝缘性好、表面张力小、阻尼、防震、对金属无腐蚀、无毒等卓越性能。本发明中对于所用硅油的种类没有特殊限制，本领域技术人员根据常识和经验熟知及可获得的各种硅油均可使用，典型但非限制性的例子有甲基娃油、乙基娃油、苯基娃油、甲基含氢娃油、甲基苯基娃油、甲基氯苯基娃油、甲基乙氧基娃油、甲基二氣丙基娃油、甲基乙稀基娃油、甲基轻基娃油、乙基含氣娃油、羟基含氢硅油、含氰硅油等。优选地，本发明所用硅油为有机基团全部为甲基的硅油，即甲基硅油。最优选为二甲基硅油。所述硅油在本发明中主要起到润滑剂、脱模剂、消泡剂等作用。所述硅油在本发明所述的镀层防擦伤剂中的质量百分含量为5-20%，例如可以是5%、6. 5%、7. 3%、8%、9. 2%、10%、11%、12. 4%、13%、14. 5%、15%、16. 7%、17%、18. 4%、19. 9%、20% ;优选为5-15% ;进一步优选为10%。所述水蜡和硅油是本发明所述镀层防擦伤剂的主要原料，二者在表面活性剂的作用下形成稳定的微乳状态，共同起到润滑作用，有效防止了电镀工件在滚镀的离心烘干过程中相互磨花与擦伤现象的出现。所述表面活性剂是本领域常用的化学助剂，本领域技术人员可以根据常识和经验，在不脱离本发明精神的范围内轻易地对所用表面活性剂的种类做出选择。优选地，本发明所用表面活性剂为深圳荣强公司生产的HGH专用表面活性剂，其在本发明所述的镀层防擦伤剂中主要作为水蜡和硅油形成微乳状态的乳化剂和稳定剂，降低水蜡与硅油之间的界面张力，使二者形成均匀稳定的乳浊液。所述表面活性剂在本发明所述的镀层防擦伤剂中的质量百分含量为3-15%，例如可以是 3%、3. 5%、4. 2%、5. 6%、6. 1%、7%、8%、9. 6%、10%、10. 05%、11. 3%、12. 4%、13%、13. 8%、14. 7%、15% ;优选为5-12% ;进一步优选为10%。所述三乙醇胺又称氨基三乙醇，在本发明中主要起到调节产品PH值的作用，其碱性比氨弱，具有叔胺和醇的性质，并且具有挥发性低、不会发生吸入性中毒的优点。优选地，经三乙醇胺调节后，本发明所述的镀层防擦伤剂的PH值为9-10。所述三乙醇胺在本发明所述的镀层防擦伤剂中的质量百分含量为1_10%，例如可以是 1%、1. 1%、2. 2%、2. 5%、3%、3. 1%、4%、4. 7%、5%、5. 8%、6. 4%、7%、7. 5%、8%、8. 3%、8. 5%、9%、
9.2%、9. 6%、10% ;优选为2-6% ;进一步优选为5%。综上所述，本发明优化后的技术方案为
一种镀层防擦伤剂，其按照质量百分含量包括如下组分水蜡30-60%、甲基硅油5-20%、HGH专用表面活性剂3-15%、三乙醇胺1_10%、水余量。本发明进一步优化后的技术方案为一种镀层防擦伤剂，其按照质量百分含量包括如下组分台湾水蜡35-50%、二甲基硅油5-15%、HGH专用表面活性剂5-12%、三乙醇胺2_6%、水余量。本发明最优化的技术方案为一种镀层防擦伤剂，其按照质量百分含量包括如下组分台湾莱德化工水蜡40%、二甲基硅油10%、HGH专用表面活性剂10%、三乙醇胺5% 、水余量。本发明所述的“包括”，意指其除所述组分外，还可以含有其他组分，这些其他组分赋予所述镀层防擦伤剂以不同的特性。除此之外，本发明所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……制成”。不管本发明所述镀层防擦伤剂包括何种成分，所述镀层防擦伤剂的重量百分比之和为100%。为达到目的之二，本发明采用如下技术方案本发明所述镀层防擦伤剂的制备工艺，包括如下步骤(I)先向液体搅拌机中投入一部分水。优选地，所述投入水的量为配方量的20-30%，例如可以是20%、21%、22. 2%、23%、24. 5%、25%、26%、27. 8%、28%、29%、29. 5%, 30% ;优选为 22-28% ;进一步优选为 25%。(2)边搅拌边向液体搅拌机中依次按配方量投入表面活性剂、三乙醇胺、硅油、水蜡。优选地，所述搅拌的速度为100-500r/min,例如可以是100r/min、120r/min、135r/min、150r/min、176r/min、194r/min、200r/min、240r/min、250r/min、283r/min、300r/min、304r/min、330r/min、350r/min、365r/min、397r/min、400r/min、419r/min、450r/min、461r/min、485r/min、500r/min ;优选为 200-400r/min ;进一步优选为 300r/min。(3)再向液体搅拌机中投入余量的水。(4)搅拌均匀。优选地，所述搅拌的速度为100-500r/min,例如可以是100r/min、122r/min、138r/min、150r/min、166r/min、175r/min、200r/min、233r/min、250r/min、279r/min、300r/min、314r/min、345r/min、350r/min、372r/min、380r/min、400r/min、403r/min、441r/min、450r/min、499r/min、500r/min ;优选为 200-400r/min ;进一步优选为 300r/min。优选地，所述搅拌的时间为5_20min,例如可以是5min、6min、7min、8. 5min、9min、
10.5min、llmin、12min、14min、16. 5min、17min、18min、19min、20min ;优选为 8_15min ;进一步优选为IOmin。本发明所述镀层防擦伤剂的制备工艺，优化后包括如下步骤( I)向液体搅拌机中投入配方量20-30%的水；(2)以100_500r/min的搅拌速度边搅拌边向液体搅拌机中依次按配方量投入表面活性剂、三乙醇胺、硅油、水蜡；(3)向液体搅拌机中投入余下的水；(4)以100-500r/min的搅拌速度均匀搅拌5_20min。本发明所述镀层防擦伤剂的制备工艺，进一步优化后包括如下步骤
(I)向液体搅拌机中投入配方量22-28%的水；(2)以200-400r/min的搅拌速度边搅拌边向液体搅拌机中依次按配方量投入表面活性剂、三乙醇胺、硅油、水蜡；(3)向液体搅拌机中投入余下的水；(4)以200-400r/min的搅拌速度均匀搅拌8_15min。本发明所述镀层防擦伤剂的制备工艺，最优化的步骤如下
( I)向液体搅拌机中投入配方量25%的水；(2)以300r/min的搅拌速度边搅拌边向液体搅拌机中依次按配方量投入表面活性剂、三乙醇胺、硅油、水蜡；(3)向液体搅拌机中投入余下的水；(4)以300r/min的搅拌速度均勻搅拌lOmin。为达到目的之三，本发明采用如下技术方案根据本发明配方及制备工艺得到的镀层防擦伤剂的使用方法在滚镀工艺的离心烘干过程之前，常温下，将待电镀的工件浸泡于含有本发明所述镀层防擦伤剂的溶液中，然后再放入离心机内离心烘干即可。优选地，所述含有本发明所述镀层防擦伤剂的溶液中，镀层防擦伤剂的浓度为3-15ml/L,进一步优选为5-10ml/L，均以滚筒的体积计。优选地，所述浸泡的时间为20-150S，进一步优选为30-90s。综上，优选的技术方案为根据本发明配方及制备工艺得到的镀层防擦伤剂的使用方法在滚镀工艺的离心烘干过程之前，常温下，将待电镀的工件浸泡于含有本发明所述镀层防擦伤剂的溶液中20-150S，所述溶液中镀层防擦伤剂的浓度为3-15ml/L，以滚筒的体积计，然后再放入离心机内离心烘干即可。进一步优选的技术方案为根据本发明配方及制备工艺得到的镀层防擦伤剂的使用方法在滚镀工艺的离心烘干过程之前，常温下，将待电镀的工件浸泡于含有本发明所述镀层防擦伤剂的溶液中30-90S，所述溶液中镀层防擦伤剂的浓度为5-10ml/L，以滚筒的体积计，然后再放入离心机内离心烘干即可。在说明书和权利要求书中使用的所有表示工艺参数、组分含量、反应条件等在所有情况下都应当被理解为加上术语“约”的修饰。因此，除非相反指出，在说明书和权利要求书中所给出的数值都可以根据本发明所希望得到的性质的不同而变化。在最低限度，并不用于将等价物原则的应用限定为权利要求的范围，每个数值都应当至少依照所报道的有效数字的值通过使用普通的舍入方法进行解释。而且，所有在此公布的范围都应当被理解为包含范围的起点和终点值，包含任意和所有包含在其中的小范围。例如，一定的范围“1-10”应当被认为包含最小值I和最大值10之间(包括在内)的任何和所有小范围；即所有以大于或等于I的最小值起始，而且以小于或等于10的最大值结束的所有小范围，例如3-9，
2.3-5，或 4. 5-10。与现有技术相比，本发明首创性地提供了一种用于滚镀工艺的镀层防擦伤剂，其通过对原料的精心选择与合理配比，应用于滚镀工艺的离心烘干过程之前，能够在镀层的表面形成一层极薄的润滑保护膜，有效地防止了电镀工件在后继离心烘干过程中的相互摩擦，进而避免了电镀工件的磨花和擦伤现象，同时还能提高镀层的耐蚀性。在滚镀过程中应用了本发明所述的镀层防擦伤剂的电镀工件，无表面磨花与擦伤，无需返工，装饰性和耐蚀性大大提高。下面结合实施例对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的权利范围以权利要求书为准。
具体实施例方式为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下
实施例I :一种镀层防擦伤剂，其按照质量百分含量包括如下组分台湾水蜡(台湾莱德化工)40%、甲基硅油10%、HGH专用表面活性剂10%、三乙醇胺5%、水35%。按照如下方法制备( I)向液体搅拌机中投入配方量25%的水；(2)以300r/min的搅拌速度边搅拌边向液体搅拌机中依次按配方量投入表面活性剂、三乙醇胺、硅油、水蜡；(3)向液体搅拌机中投入余下的水；(4)以300r/min的搅拌速度均勻搅拌lOmin。使用方法为在滚镀工艺的离心烘干过程之前，常温下，将待电镀的工件浸泡于含有本实施例所述镀层防擦伤剂的溶液中60s，所述溶液中镀层防擦伤剂的浓度为8ml/L，以滚筒的体积计，然后再放入离心机内离心烘干即可。实施例2 —种镀层防擦伤剂，其按照质量百分含量包括如下组分台湾水蜡(台湾莱德化工)50%、甲基硅油5%、HGH专用表面活性剂5%、三乙醇胺6%、水34%。(I)向液体搅拌机中投入配方量28%的水；(2)以400r/min的搅拌速度边搅拌边向液体搅拌机中依次按配方量投入表面活性剂、三乙醇胺、硅油、水蜡；(3)向液体搅拌机中投入余下的水；(4)以400r/min的搅拌速度均勻搅拌15min。使用方法为在滚镀工艺的离心烘干过程之前，常温下，将待电镀的工件浸泡于含有本实施例所述镀层防擦伤剂的溶液中90s，所述溶液中镀层防擦伤剂的浓度为10ml/L，以滚筒的体积计，然后再放入离心机内离心烘干即可。实施例3 一种镀层防擦伤剂，其按照质量百分含量包括如下组分台湾水蜡(台湾莱德化工)35%、甲基硅油15%、HGH专用表面活性剂12%、三乙醇胺2%、水36%。( I)向液体搅拌机中投入配方量22%的水；(2)以200r/min的搅拌速度边搅拌边向液体搅拌机中依次按配方量投入表面活性剂、三乙醇胺、硅油、水蜡；
(3)向液体搅拌机中投入余下的水；(4)以200r/min的搅拌速度均勻搅8min。使用方法为在滚镀工艺的离心烘干过程之前，常温下，将待电镀的工件浸泡于含有本实施例所述镀层防擦伤剂的溶液中30s，所述溶液中镀层防擦伤剂的浓度为5ml/L，以滚筒的体积计，然后再放入离心机内离心烘干即可。实施例4 一种镀层防擦伤剂，其按照质量百分含量包括如下组分台湾水蜡(台湾莱德化工)60%、甲基硅油5%、HGH专用表面活性剂3%、三乙醇胺10%、水22%。
( I)向液体搅拌机中投入配方量30%的水；(2)以500r/min的搅拌速度边搅拌边向液体搅拌机中依次按配方量投入表面活性剂、三乙醇胺、硅油、水蜡；(3)向液体搅拌机中投入余下的水；(4)以500r/min的搅拌速度均勻搅拌20min。使用方法为在滚镀工艺的离心烘干过程之前，常温下，将待电镀的工件浸泡于含有本实施例所述镀层防擦伤剂的溶液中150s，所述溶液中镀层防擦伤剂的浓度为15ml/L，以滚筒的体积计，然后再放入离心机内离心烘干即可。实施例5 一种镀层防擦伤剂，其按照质量百分含量包括如下组分台湾水蜡(台湾莱德化工)30%、甲基硅油20%、HGH专用表面活性剂15%、三乙醇胺1%、水34%。( I)向液体搅拌机中投入配方量20%的水；(2)以100r/min的搅拌速度边搅拌边向液体搅拌机中依次按配方量投入表面活性剂、三乙醇胺、硅油、水蜡；(3)向液体搅拌机中投入余下的水；(4)以100r/min的搅拌速度均勻搅拌5min。使用方法为在滚镀工艺的离心烘干过程之前，常温下，将待电镀的工件浸泡于含有本实施例所述镀层防擦伤剂的溶液中20s，所述溶液中镀层防擦伤剂的浓度为3ml/L，以滚筒的体积计，然后再放入离心机内离心烘干即可。应该注意到并理解，在不脱离后附的权利要求所要求的本发明的精神和范围的情况下，能够对上述详细描述的本发明做出各种修改和改进。因此，要求保护的技术方案的范围不受所给出的任何特定示范教导的限制。申请人:声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的原料配比及制备步骤，但本发明并不局限于上述配比及制备步骤，即不意味着本发明必须依赖上述制备步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
权利要求
1.一种镀层防擦伤剂，其特征在于，按照质量百分含量包括如下组分水蜡30-60%、硅油5-20%、表面活性剂3-15%、三乙醇胺1-10%、水余量。
2.根据权利要求I所述的镀层防擦伤剂，其特征在于，按照质量百分含量包括如下组分水蜡30-60%、甲基硅油5-20%、HGH专用表面活性剂3_15%、三乙醇胺1_10%、水余量。
3.根据权利要求I或2所述的镀层防擦伤剂，其特征在于，按照质量百分含量包括如下组分台湾水蜡35-50%、二甲基硅油5-15%、HGH专用表面活性剂5_12%、三乙醇胺2_6%、水余量。
4.根据权利要求1-3之一所述的镀层防擦伤剂，其特征在于，按照质量百分含量包括如下组分台湾莱德化工水蜡40%、二甲基硅油10%、HGH专用表面活性剂10%、三乙醇胺5%、水余量。
5.根据权利要求1-4之一所述的镀层防擦伤剂的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤 (1)先向液体搅拌机中投入一部分水； (2)边搅拌边向液体搅拌机中依次按配方量投入表面活性剂、三乙醇胺、硅油、水蜡； (3)再向液体搅拌机中投入余量的水； (4)搅拌均匀。
6.根据权利要求5所述的镀层防擦伤剂的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤 (1)向液体搅拌机中投入配方量20-30%的水； (2)以100-500r/min的搅拌速度边搅拌边向液体搅拌机中依次按配方量投入表面活性剂、三乙醇胺、硅油、水蜡； (3)向液体搅拌机中投入余下的水； (4)以100-500r/min的搅拌速度均匀搅拌5_20min。
7.根据权利要求5或6所述的镀层防擦伤剂的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤 (1)向液体搅拌机中投入配方量22-28%的水； (2)以200-400r/min的搅拌速度边搅拌边向液体搅拌机中依次按配方量投入表面活性剂、三乙醇胺、硅油、水蜡； (3)向液体搅拌机中投入余下的水； (4)以200-400r/min的搅拌速度均匀搅拌8_15min。
8.根据权利要求5-7之一所述的镀层防擦伤剂的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤 (1)向液体搅拌机中投入配方量25%的水； (2)以300r/min的搅拌速度边搅拌边向液体搅拌机中依次按配方量投入表面活性剂、三乙醇胺、硅油、水蜡； (3)向液体搅拌机中投入余下的水； (4)以300r/min的搅拌速度均勻搅拌lOmin。
9.根据权利要求1-4之一所述的镀层防擦伤剂使用方法，其特征在于，具体的步骤如下在滚镀工艺的离心烘干过程之前，常温下，将待电镀的工件浸泡于含有本发明所述镀层防擦伤剂的溶液中，然后再放入离心机内离心烘干即可； 优选地，所述含有本发明所述镀层防擦伤剂的溶液中，镀层防擦伤剂的浓度为3-15ml/L，进一步优选为5-10ml/L，均以滚筒的体积计； 优选地，所述浸泡的时间为20-150s，进一步优选为30-90s。
10.根据权利要求9所述的镀层防擦伤剂的使用方法，其特征在于，具体的步骤如下在滚镀工艺的离心烘干过程之前，常温下，将待电镀的工件浸泡于含有本发明所述镀层防擦伤剂的溶液中20-150S，所述溶液中镀层防擦伤剂的浓度为3-15ml/L，以滚筒的体积计，然后再放入离心机内离心烘干即可； 优选地，所述的具体的步骤如下在滚镀工艺的离心烘干过程之前，常温下，将待电镀的工件浸泡于含有本发明所述镀层防擦伤剂的溶液中30-90S，所述溶液中镀层防擦伤剂的浓度为5-10ml/L，以滚筒的体积计，然后再放入离心机内离心烘干即可。
全文摘要
本发明属于化工领域，涉及电镀工艺，特别涉及一种在滚镀过程中保护镀层表面不磨花、擦伤的镀层防擦伤剂及其制备工艺和使用方法。其按照质量百分含量包括如下组分水蜡30-60%、硅油5-20%、表面活性剂3-15%、三乙醇胺1-10%、水余量。制备工艺为先向液体搅拌机中投入一部分水，边搅拌边向其中依次投入表面活性剂、三乙醇胺、硅油、水蜡，再向液体搅拌机中投入余量的水，搅拌均匀即得。本发明所述的镀层防擦伤剂能够有效地防止电镀工件在后继离心烘干过程中的相互摩擦，进而避免了电镀工件的磨花和擦伤现象，同时还能提高镀层的耐蚀性。
文档编号C25D17/16GK102766898SQ20121024393
公开日2012年11月7日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者戴华玉, 李洪, 梁尹琦, 梁纪元, 胡常兰, 雷鑫 申请人:东莞市东辉贸易有限公司