本发明属于电镀
技术领域：
，具体涉及一种镀锌电镀液及其制备方法。
背景技术：
：自上个世纪八十年代以来，氯化钾镀锌工艺以其电流效率高、镀层光亮度好、废水中重金属离子较易处理、能在各类基材上直接电镀等优点，在生产中的应用越来越广泛。但传统的氯化钾镀锌工艺中常使用大量的表面活性剂、助溶剂等来改善主光剂成分的溶解度，导致镀后镀层清洗困难、有机夹杂物多、钝化膜结合力差且易变色，生产废水中表面活性剂含量高、泡沫多、化学需氧量(cod)超标，生产区域充满刺鼻的气味等问题。此外，光亮剂中大量使用的有机质化合物具有较长的降解周期、甚至不能降解，产生的废品垃圾对环境产生较大的危害。氯化钾镀锌主光剂中一般含有主光亮剂、载体光亮剂和辅助光亮剂三种成分。在这些成分中，主光亮剂通过改变结晶结构使镀层结晶更加细致并呈现光亮外观；载体光亮剂的作用是增溶不溶于水的主光亮剂，使其均匀地分散到镀液中，同时能明显提高镀液的阴极极化，使镀层结晶细致；辅助光亮剂能使镀层光亮区向高、低电流密度区双向扩展，使镀层的光亮度进一步提高。传统的氯化钾镀锌光亮剂根据主光亮剂和载体光亮剂的发展时期分为三代。第一代的载体光亮剂全部采用烷基聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基聚氧乙烯聚氧丙烯醚等非离子型表面活性剂；第二代引入了阴离子型表面活性剂，镀液浊点有所提高；第三代改变了载体光亮剂成分，得到泡沫减少的镀液，并且cod也降低。但是这三代主光亮剂均不溶于水，在使用时需要使用大量的表面活性剂进行增溶，得到的镀层有机物夹杂多、耐蚀性差，尤其废水中cod易超标，气味重，给废水处理和环境带来负担，在生产中的应用受到限制。技术实现要素：基于此，本发明提供了一种镀锌电镀液，该电镀液能提高镀后镀层光泽度以及镀层深度，同时降低电镀液的气味，减少有机杂质。具体技术方案如下：一种镀锌电镀液，包括组分：氯化锌20g/l～80g/l、氯化钾200g/l～300g/l、硼酸20g/l～50g/l、主光剂0.3ml/l～3ml/l和柔软剂20ml/l～35ml/l，所述主光剂可由载体和光亮剂的水溶液制备而成，所述柔软剂由分散剂和扩散剂的水溶液制备而成。在其中一个实施例中，包括组分：氯化锌40g/l～60g/l、氯化钾220g/l～250g/l、硼酸30g/l～35g/l、主光剂0.5ml/l～2ml/l和柔软剂25ml/l～30ml/l。在其中一个实施例中，所述载体在所述水溶液中的浓度为10g/l～20g/l，所述光亮剂在所述水溶液中的浓度为80g/l～120g/l。在其中一个实施例中，所述载体为壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠；和/或，所述光亮剂为甲氧基邻氯苯甲醛。在其中一个实施例中，所述分散剂在所述水溶液中的浓度为20g/l～40g/l，所述扩散剂在所述水溶液中的浓度为160g/l～200g/l。在其中一个实施例中，所述分散剂为2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐；和/或，所述扩散剂为苯甲酸钠与磺酸钠盐的混合物。本发明还提供了上述镀锌电镀液的制备方法。具体技术方案如下：一种镀锌电镀液的制备方法，包括以下步骤：(1)主光剂溶液的准备：将光亮剂溶解于水中，加入载体，搅拌溶解，即得主光剂溶液；(2)柔软剂溶液的制备：将分散剂溶解于水中，加入扩散剂，搅拌溶解，即得柔软剂溶液；(3)镀液的制备：将氯化锌、硼酸加入至水中，加热并搅拌使其溶解，再加入氯化钾，溶解后静置冷却；加入锌粉和活性肽处理，过滤取滤液加入步骤(1)中所得的主光剂溶液和步骤(2)中所得的柔软剂溶液，即得镀液。在其中一个实施例中，步骤(3)中所述加热温度为50℃～70℃。在其中一个实施例中，步骤(3)中所述锌粉用量为1g/l；和/或，所述活性肽用量为1g/l。在其中一个实施例中，步骤(3)中所述锌粉和活性肽处理时间为0.5～1.5小时。本发明的镀锌电镀液及其制备方法具有以下优点和有益效果：本发明的发明人通过大量创造性实验研究发现，制备的镀锌电镀液主光剂成分中取消使用醇类等有机助溶剂，同时使用易溶于水的光亮剂，可减少载体物质的使用量，得到电镀液能提供镀层较高的光泽度，同时加入镀液中的柔软剂有效提高镀层的深度，主光剂与柔软剂配合使用有效促进了主光剂的增强光泽度的作用。本发明制备的镀锌电镀液减少了有机杂质，减小了气味，降低了废水处理难度，使得镀液维护操作变得简单，降低了生产成本。具体实施方式为了便于理解本发明，下面将参照相关实施例对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的
技术领域：
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本发明提供了一种镀锌电镀液，包括组分：氯化锌20g/l～80g/l、氯化钾200g/l～300g/l、硼酸20g/l～50g/l、主光剂0.3ml/l～3ml/l和柔软剂20ml/l～35ml/l，主光剂可由载体和光亮剂的水溶液制备而成，柔软剂由分散剂和扩散剂的水溶液制备而成。在一个具体示例中，包括组分：氯化锌40g/l～60g/l、氯化钾220g/l～250g/l、硼酸30g/l～35g/l、主光剂0.5ml/l～2ml/l和柔软剂25ml/l～30ml/l。在一个具体示例中，载体在水溶液中的浓度为10g/l～20g/l，光亮剂在水溶液中的浓度为80g/l～120g/l。在一个具体示例中，载体优选为壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，光亮剂优选为甲氧基邻氯苯甲醛。甲氧基邻氯苯甲醛易溶于水，进一步降低了主光剂中载体的用量，使镀液的气味减少，降低了废水处理难度，更进一步提高了镀层的亮度。在一个具体示例中，分散剂在水溶液中的浓度为20g/l～40g/l，扩散剂在水溶液中的浓度为160g/l～200g/l。进一步地，分散剂优选为2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐，扩散剂为苯甲酸钠和磺酸钠盐的混合物。本发明还提供了一种镀锌电镀液的制备方法，包括以下步骤：(1)主光剂溶液的准备：将所述光亮剂甲氧基邻氯苯甲醛溶解于水中，再加入所述载体壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，搅拌溶解，即得主光剂溶液；(2)柔软剂溶液的制备：将2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐溶解于水中，再加入苯甲酸钠和磺酸钠盐，搅拌溶解，即得柔软剂溶液；(3)镀液的制备：将氯化锌、硼酸加入至水中，加热并搅拌使其溶解，再加入氯化钾，溶解后静置冷却；加入锌粉和活性肽处理，过滤取滤液加入步骤(1)中所得的主光剂溶液和步骤(2)中所得的柔软剂溶液，即得镀液。在一个具体示例中，步骤(3)中加热温度为50℃～70℃。在一个具体示例中，步骤(3)中锌粉用量为1g/l。在一个具体示例中，步骤(3)中活性肽用量为1g/l。在一个具体示例中，步骤(3)中锌粉和活性肽处理时间为0.5～1.5小时。以下实施例中，如无特殊说明，原料均来源于市售。单位ml/l表示在每升溶剂或者溶液中所加入一定含量以毫升为单位的溶液。实施例1一种镀锌电镀液的制备方法，包括以下步骤：1、主光剂溶液的制备将100g甲氧基邻氯苯甲醛溶解于500ml水中，再加入15g壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，搅拌溶解，再补加水到1000ml，得到主光剂溶液作为备用。2、柔软剂溶液的制备将30g2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐溶解于500ml水中，再加入120g苯甲酸钠、60g磺酸钠盐，搅拌至固体物质完全溶解，再补加水至1000ml，得到柔软剂溶液作为备用。3、镀液的制备将80g氯化锌和50g硼酸加入至500ml水中，加热到60℃，并搅拌使其溶解，再加入300g氯化钾，补加水到900ml后静置冷却；加入1g锌粉和1g活性炭处理一小时，随后过滤得到干净滤液，向滤液中加入2.5ml步骤1中制备的主光剂和35ml步骤2中制备的柔软剂，再补加水至1000ml，即得镀锌电镀液。实施例2一种镀锌电镀液的制备方法，包括以下步骤：1、主光剂溶液的制备将100g甲氧基邻氯苯甲醛溶解于500ml水中，再加入15g壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，搅拌溶解，再补加水到1000ml，得到主光剂溶液作为备用。2、柔软剂溶液的制备将30g2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐溶解于500ml水中，再加入120g苯甲酸钠、60g磺酸钠盐，搅拌至固体物质完全溶解，再补加水至1000ml，得到柔软剂溶液作为备用。3、镀液的制备将60g氯化锌和30g硼酸加入至500ml水中，加热到60℃，并搅拌使其溶解，再加入250g氯化钾，补加水到900ml后静置冷却；加入1g锌粉和1g活性炭处理一小时，随后过滤得到干净滤液，向滤液中加入1ml步骤1中制备的主光剂和30ml步骤2中制备的柔软剂，再补加水至1000ml，即得镀锌电镀液。实施例3一种镀锌电镀液的制备方法，包括以下步骤：1、主光剂溶液的制备将100g甲氧基邻氯苯甲醛溶解于500ml水中，再加入15g壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，搅拌溶解，再补加水到1000ml，得到主光剂溶液作为备用。2、柔软剂溶液的制备将30g2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐溶解于500ml水中，再加入120g苯甲酸钠、60g磺酸钠盐，搅拌至固体物质完全溶解，再补加水至1000ml，得到柔软剂溶液作为备用。3、镀液的制备将40g氯化锌和30g硼酸加入至500ml水中，加热到60℃，并搅拌使其溶解，再加入250g氯化钾，补加水到900ml后静置冷却；加入1g锌粉和1g活性炭处理一小时，随后过滤得到干净滤液，向滤液中加入1ml步骤1中制备的主光剂和30ml步骤2中制备的柔软剂，再补加水至1000ml，即得镀锌电镀液。实施例4一种镀锌电镀液的制备方法，包括以下步骤：1、主光剂溶液的制备将100g甲氧基邻氯苯甲醛溶解于500ml水中，再加入15g壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，搅拌溶解，再补加水到1000ml，得到主光剂溶液作为备用。2、柔软剂溶液的制备将30g2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐溶解于500ml水中，再加入120g苯甲酸钠、60g磺酸钠盐，搅拌至固体物质完全溶解，再补加水至1000ml，得到柔软剂溶液作为备用。3、镀液的制备将40g氯化锌和35g硼酸加入至500ml水中，加热到60℃，并搅拌使其溶解，再加入220g氯化钾，补加水到900ml后静置冷却；加入1g锌粉和1g活性炭处理一小时，随后过滤得到干净滤液，向滤液中加入1ml步骤1中制备的主光剂和30ml步骤2中制备的柔软剂，再补加水至1000ml，即得镀锌电镀液。实施例5一种镀锌电镀液的制备方法，包括以下步骤：1、主光剂溶液的制备将100g甲氧基邻氯苯甲醛溶解于500ml水中，再加入15g壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，搅拌溶解，再补加水到1000ml，得到主光剂溶液作为备用。2、柔软剂溶液的制备将30g2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐溶解于500ml水中，再加入120g苯甲酸钠、60g磺酸钠盐，搅拌至固体物质完全溶解，再补加水至1000ml，得到柔软剂溶液作为备用。3、镀液的制备将50g氯化锌和35g硼酸加入至500ml水中，加热到60℃，并搅拌使其溶解，再加入230g氯化钾，补加水到900ml后静置冷却；加入1g锌粉和1g活性炭处理一小时，随后过滤得到干净滤液，向滤液中加入1ml步骤1中制备的主光剂和30ml步骤2中制备的柔软剂，再补加水至1000ml，即得镀锌电镀液。实施例6一种镀锌电镀液的制备方法，包括以下步骤：1、主光剂溶液的制备将100g甲氧基邻氯苯甲醛溶解于500ml水中，再加入15g壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，搅拌溶解，再补加水到1000ml，得到主光剂溶液作为备用。2、柔软剂溶液的制备将30g2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐溶解于500ml水中，再加入120g苯甲酸钠、60g磺酸钠盐，搅拌至固体物质完全溶解，再补加水至1000ml，得到柔软剂溶液作为备用。3、镀液的制备将50g氯化锌和35g硼酸加入至500ml水中，加热到60℃，并搅拌使其溶解，再加入250g氯化钾，补加水到900ml后静置冷却；加入1g锌粉和1g活性炭处理一小时，随后过滤得到干净滤液，向滤液中加入1ml步骤1中制备的主光剂和30ml步骤2中制备的柔软剂，再补加水至1000ml，即得镀锌电镀液。实施例7一种镀锌电镀液的制备方法，包括以下步骤：1、主光剂溶液的制备将100g甲氧基邻氯苯甲醛溶解于500ml水中，再加入15g壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，搅拌溶解，再补加水到1000ml，得到主光剂溶液作为备用。2、柔软剂溶液的制备将30g2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐溶解于500ml水中，再加入120g苯甲酸钠、60g磺酸钠盐，搅拌至固体物质完全溶解，再补加水至1000ml，得到柔软剂溶液作为备用。3、镀液的制备将50g氯化锌和35g硼酸加入至500ml水中，加热到60℃，并搅拌使其溶解，再加入250g氯化钾，补加水到900ml后静置冷却；加入1g锌粉和1g活性炭处理一小时，随后过滤得到干净滤液，向滤液中加入0.5ml步骤1中制备的主光剂和30ml步骤2中制备的柔软剂，再补加水至1000ml，即得镀锌电镀液。实施例8一种镀锌电镀液的制备方法，包括以下步骤：1、主光剂溶液的制备将100g甲氧基邻氯苯甲醛溶解于500ml水中，再加入15g壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，搅拌溶解，再补加水到1000ml，得到主光剂溶液作为备用。2、柔软剂溶液的制备将30g2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐溶解于500ml水中，再加入120g苯甲酸钠、60g磺酸钠盐，搅拌至固体物质完全溶解，再补加水至1000ml，得到柔软剂溶液作为备用。3、镀液的制备将50g氯化锌和35g硼酸加入至500ml水中，加热到60℃，并搅拌使其溶解，再加入250g氯化钾，补加水到900ml后静置冷却；加入1g锌粉和1g活性炭处理一小时，随后过滤得到干净滤液，向滤液中加入1ml步骤1中制备的主光剂和20ml步骤2中制备的柔软剂，再补加水至1000ml，即得镀锌电镀液。实施例9一种镀锌电镀液的制备方法，包括以下步骤：1、主光剂溶液的制备将100g甲氧基邻氯苯甲醛溶解于500ml水中，再加入15g壬基酚聚氧乙烯醚磺酸钠，搅拌溶解，再补加水到1000ml，得到主光剂溶液作为备用。2、柔软剂溶液的制备将30g2-萘磺酸甲醛聚合物钠盐溶解于500ml水中，再加入120g苯甲酸钠、60g磺酸钠盐，搅拌至固体物质完全溶解，再补加水至1000ml，得到柔软剂溶液作为备用。3、镀液的制备将50g氯化锌和35g硼酸加入至500ml水中，加热到60℃，并搅拌使其溶解，再加入250g氯化钾，补加水到900ml后静置冷却；加入1g锌粉和1g活性炭处理一小时，随后过滤得到干净滤液，向滤液中加入3ml步骤1中制备的主光剂和5ml步骤2中制备的柔软剂，再补加水至1000ml，即得镀锌电镀液。对比例1在上述实施例8的基础上，步骤3镀液的制备过程中不加入步骤1制备的主光剂，其他步骤相同的情况下得到镀锌电镀液。对比例2在上述实施例8的基础上，步骤3镀液的制备过程中不加入步骤2制备的柔软剂，其他步骤相同的情况下得到镀锌电镀液。测试例将上述实施例1～9和对比例1～2制备的电镀液分别电镀铁片表面，检测上述铁片表面光泽度以及镀层深度，得到的结果如表1所示：表1表面光泽度镀层深度/mm实施例1光泽度高94.3实施例2光泽度高90.3实施例3光泽度高101.2实施例4光泽度高92.4实施例5光泽度高93.6实施例6光泽度高96.4实施例7光泽度较暗95.3实施例8光泽度一般80.1实施例9光泽度较暗74.8对比例1无光泽71.4对比例2无光泽9.6通过上述测试例中制备的不同电镀液电镀铁片后进行性能分析，结果如表1所示。本发明制备得到的镀液电镀后能得到光泽度高的镀层，通过实施例7～8和对比例1结果比较可知镀液中加入自制水溶性主光剂的含量对镀后镀层的光亮度影响较明显，由实施例9、对比例1和对比例2结果可知，主光剂和柔软剂在配合使用时才能提供镀层一定的光泽度，这可能和柔软剂增溶主光剂的作用有关。通过实施例1～9和对比例2结果比较，表明柔软剂对镀液电镀后镀层的深度影响较大，并且镀液中氯化锌、硼酸和氯化钾的浓度对镀层的深度也有一定的影响。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页1 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