一种环保型无载体水性硫酸盐镀锌添加剂制造技术

本发明专利技术公开了一种环保型无载体水性硫酸盐镀锌添加剂，其原料按百分比的配方如下：该添加剂中含水溶性芳香醛有机化合物1％～5％、含共轭烯酮结构的水溶性有机化合物5％～20％、烟酸1％～5％、苯甲酸钠2％～10％、聚羧酸钠盐极化剂5％～20％、甲醇5％～10％、其余为水。本发明专利技术采用水溶性的有机化合物做添加剂组分，避免了使用油溶性有机物必须由非离子或阴离子表面活性剂进行增溶而带来的弊端，降低了工作液泡沫和废水的COD排放量。本发明专利技术添加剂既有传统硫酸盐镀锌的导电好、出光快、电流效率高、亮度好的特点，又有镀层白亮不发黄、分散性能好、深镀性能佳、泡沫低、镀厚锌脆性小、久放不变灰的特点。

An environmentally friendly additive for carrier free aqueous sulfate zinc plating

【技术实现步骤摘要】
一种环保型无载体水性硫酸盐镀锌添加剂
本专利技术涉及金属腐蚀防护和表面
，尤其涉及一种环保型无载体水性硫酸盐镀锌添加剂。
技术介绍
硫酸盐镀锌在我国最早可追溯到上世纪30年代，当时在上海设厂，主要用于镀铁丝，早期的硫酸盐镀锌主要是以阿拉伯树胶、天然桃胶、明胶和糊精等作光亮剂。近年来，由武汉风帆电镀技术有限公司研制出“硫锌-30”和“硫锌-75”添加剂，彻底结束了主要使用天然产物作为光亮剂的历史，这类光亮剂改用芳香族磺酸盐、芳香族醛酮等原料制成主光亮剂，成功地获得了镜面光亮镀层，而这些物质也常在氯化物镀锌光亮剂中使用。但不能否认，此类添加剂也有严重的缺点。尤其是其使用的主光亮剂是芳香族磺酸盐、芳香族醛酮等原料有很强的刺激性的气味，对操作者的皮肤、眼睛有伤害，对水源、土壤有污染；再者，此类原料均属于油溶性的有机化合物，使用前需先用10～15倍的非离子或阴离子表面活性剂进行充分的乳化后才能使用。考虑到新配的镀锌槽液的添加和使用、以及生产过程中陆续的补充添加，槽液中含有大量的、泡沫极为丰富的表面活性物质，致使电镀锌层由于大量夹杂表面活性物质而脆性大，与工件基体间的结合力差，最终导致锌镀层对工件的抗蚀性下降，同时，因硫酸盐镀锌属于单盐镀种，镀液的分散能力和覆盖能力均不及钾盐镀锌，市面上的大多数产品均出现分散好的镀不亮，镀的亮的分散和深镀性能又不好的情况，制约了其应用范围；其次在镀层的清洗过程中，由于镀层表面泡沫太多，需用大量的水，且亦难以清洗干净，亦影响了随后的出光、钝化等工序。最后，在对镀锌槽处理时，更会产生大量的带有丰富泡沫的、难以处理的废水，COD排放量极高，水源和土壤会受到严重的污染。
技术实现思路
本专利技术提出了一种环保型无载体水性硫酸盐镀锌添加剂，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。本专利技术提出了一种环保型无载体水性硫酸盐镀锌添加剂，其原料按百分比的配方如下：该添加剂中含水溶性芳香醛有机化合物1％～5％、含共轭烯酮结构的水溶性有机化合物5％～20％、烟酸1％～5％、苯甲酸钠2％～10％、聚羧酸钠盐极化剂5％～20％、甲醇5％～10％、其余为水。优选的，所述的添加剂中的水溶性芳香醛有机化合物为邻氯苯甲醛磺酸钠、2，4-二羟基苯甲醛、对甲氧基苯甲醛磺酸钠中的一种或几种的混合物。优选的，所述的添加剂中的含共轭烯酮结构的水溶性有机化合物为3-丁烯-2-酮-4苯酚钠、苄叉丙酮磺酸钠、1，2-萘醌-4-磺酸钠、3，5，2’-三羟基二苯基丙烯酮、3，5，2’-三羟基-4’-磺基二苯基丙烯酮钠盐中的一种或几种的的混合物。本专利技术还提供了一种环保型无载体水性硫酸盐镀锌添加剂的制备方法，具体步骤如下：S1、将按质量百分比计的水溶性芳香醛酮有机化合物、含共轭烯酮结构的水溶性有机化合物、苯甲酸钠和聚羧酸钠盐极化剂置于反应器皿内，并利用适量水溶解；S2、待S1完成后，然后将反应器皿内的温度升温至70℃～80℃，加入烟酸搅拌至全部溶解；S3、上述全部溶解后，将反应器皿内的温度降至室温，然后再次向其中加入甲醇，最后用水定量至100％配制而成。优选的，该添加剂在硫酸盐镀锌镀液中添加量为5～20g/L。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术采用水溶性的有机化合物做添加剂组分，避免了使用油溶性有机物必须由非离子或阴离子表面活性剂进行增溶而带来的弊端，降低了工作液泡沫和废水的COD排放量。本专利技术添加剂既有传统硫酸盐镀锌的导电好、出光快、电流效率高、亮度好的特点，又有镀层白亮不发黄、分散性能好、深镀性能佳、泡沫低、镀厚锌脆性小、久放不变灰的特点，能够获得结晶细致、延展性良好、耐腐蚀的光亮镀层，是一种安全、高效、环保的添加剂。附图说明图1为本专利技术的极化曲线图。图中：曲线1：基础液；曲线2：基础液+实施例一添加剂20g/L。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。镀锌液的配制流程如下：1、用总体积2/3的温水溶解计量的硫酸锌2、用80℃热水溶解硼酸搅拌透明后，加入上述溶液中3、加入锌粉1g/L搅拌，静置2小时沉淀后过滤4、补充水位，将本专利技术添加剂按计量加入槽液中具体的进行电镀时：赫尔槽试验：取厚度为2mm的经布轮抛光成镜面的黄铜片6×10cm作为阴极试片。赫尔槽放在恒温水浴槽(30～50℃)中，以电解锌板为阳极，在恒定的电流密度下进行试验。镀片的前处理工艺为：碱液除油→热水漂洗→自来水冲洗→酸洗活化→自来水冲洗→自来水冲洗→硫酸盐镀锌→自来水冲洗→吹干→性能测试。钢带电镀工艺：钢带放线→加温预热→镀前酸洗→清水冲洗→1#电镀→2#电镀→3#电镀→4#电镀→镀液回收→皂液清洗→高温烘干→镀锌钢带收线→成品检验→打包入库参照以下方法进行性能测试：镀液的分散性能采用JB/T7704.4的远近阴极法进行测试，K值取3；镀液的电流效率采用JB/T7704.3的铜库仑计法进行测试，本专利技术中，锌的电化学当量为1.220g/(A·h)；钢带主要技术要求及性能测试应符合冶金工业部YB/T024-92《铠装电缆用钢带》行业标准的规定；其中，采用HHC-02型磁阻镀层厚度计直接测定镀层厚度；按照GB1839的有关规定,间接测算镀锌钢带的锌层重量(其中试样总面积＝试样宽度×试样长度)。实施例1本专利技术提出了一种环保型无载体水性硫酸盐镀锌添加剂的制备方法，其原料按百分比的配方如下：该添加剂中含邻氯苯甲醛磺酸钠5％、3,5,2’-三羟基二苯基丙烯酮5％、烟酸5％、苯甲酸钠2％、聚羧酸钠盐极化剂20％、甲醇10％、其余为水。本专利技术还提供了一种环保型无载体水性硫酸盐镀锌添加剂的制备方法，具体步骤如下：S1、将按质量百分比计的邻氯苯甲醛磺酸钠、3,5,2’-三羟基二苯基丙烯酮、苯甲酸钠和聚羧酸钠盐极化剂置于反应器皿内，并利用适量水溶解；S2、待S1完成后，然后将反应器皿内的温度升温至70℃～80℃，加入烟酸搅拌至全部溶解；S3、上述全部溶解后，将反应器皿内的温度降至室温，然后再次向其中加入甲醇，最后用水定量至100％配制而成。电镀工艺条件：电流密度：1A/dm2，温度：25℃，pH值5.0，电镀40min；经测试，镀液分散能力：52.06％(K＝3)，电流效率：97.6％；由电化学测试结果可知，该镀液的分散性能和电流效率钾盐镀锌水平相当。使用CHI1200C型恒电位仪,用动电位扫描法测定了镀液的阴极极化曲线。T＝25℃，扫描速率为7mv/s；极化曲线如图1。从图1中可以看出,加入添加剂后,锌离子的析出电位明显负移,极化度显著增大。实施例2本专利技术提出了一种环保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型无载体水性硫酸盐镀锌添加剂，其特征在于，其原料按百分比的配方如下：该添加剂中含水溶性芳香醛有机化合物1％～5％、含共轭烯酮结构的水溶性有机化合物5％～20％、烟酸1％～5％、苯甲酸钠2％～10％、聚羧酸钠盐极化剂5％～20％、甲醇5％～10％、其余为水。/n

【技术特征摘要】
1.一种环保型无载体水性硫酸盐镀锌添加剂，其特征在于，其原料按百分比的配方如下：该添加剂中含水溶性芳香醛有机化合物1％～5％、含共轭烯酮结构的水溶性有机化合物5％～20％、烟酸1％～5％、苯甲酸钠2％～10％、聚羧酸钠盐极化剂5％～20％、甲醇5％～10％、其余为水。


2.根据权利要求1所述的环保型无载体水性硫酸盐镀锌添加剂，其特征在于，所述的添加剂中的水溶性芳香醛有机化合物为邻氯苯甲醛磺酸钠、2，4-二羟基苯甲醛、对甲氧基苯甲醛磺酸钠中的一种或几种的混合物。


3.根据权利要求1所述的环保型无载体水性硫酸盐镀锌添加剂，其特征在于，所述的添加剂中的含共轭烯酮结构的水溶性有机化合物为3-丁烯-2-酮-4苯酚钠、苄叉丙酮磺酸钠、1，2-萘醌-4-磺酸钠、3，5，2’-三羟基二...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋晟，吕明威，吕志，
申请(专利权)人：武汉奥邦表面技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42