[發(fā)明專利]常溫環(huán)保型硫酸鹽三價(jià)鉻電鍍液的制備方法和電鍍方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010136897.2
• 申請(qǐng)日: 2010-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101792917A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李寧;屠振密;孫化松;畢四富;胡會(huì)利;李炳江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C25D3/06
• 分類號(hào): C25D3/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 韓末洙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電鍍液及電鍍工藝。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)電鍍鉻采用六價(jià)鉻電鍍，但其具有毒性大、分散能力和覆蓋能力差、電流效率低、電鍍過(guò)程不能斷電等缺點(diǎn)。隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，六價(jià)鉻裝飾性電鍍工藝正逐漸被三價(jià)鉻電鍍所取代。三價(jià)鉻電鍍工藝根據(jù)主鹽種類分為氯化物體系、硫酸鹽體系和兩種的混合體系。氯化物體系具有陽(yáng)極成本低、沉積速率較高的優(yōu)點(diǎn)，但鍍層中多含有微量鐵，導(dǎo)致鍍層較暗、耐蝕性較差，而且電鍍過(guò)程中陽(yáng)極有氯氣析出，腐蝕設(shè)備，污染環(huán)境；現(xiàn)有公開(kāi)的硫酸鹽三價(jià)鉻電鍍液穩(wěn)定性較差、成份較復(fù)雜、對(duì)雜質(zhì)敏感，電鍍時(shí)沉積速率低、高電流密度區(qū)易燒焦，陽(yáng)極成本較高和穩(wěn)定性較差等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了解決現(xiàn)有三價(jià)鉻電鍍液穩(wěn)定性差，沉積速率低，鍍液成分多，對(duì)雜質(zhì)敏感，鍍層耐蝕性差等問(wèn)題，提供了一種常溫環(huán)保型硫酸鹽三價(jià)鉻電鍍液的制備方法和電鍍方法。

本發(fā)明常溫環(huán)保型硫酸鹽三價(jià)鉻電鍍液由主鹽、絡(luò)合穩(wěn)定劑、組合添加劑、緩沖劑和導(dǎo)電鹽組成，其中常溫環(huán)保型硫酸鹽三價(jià)鉻電鍍液中主鹽的含量為10g/L～100g/L，絡(luò)合穩(wěn)定劑含量為5g/L～120g/L，組合添加劑含量為0.05g/L～6g/L，緩沖劑含量為20g/L～90g/L，導(dǎo)電鹽含量為80g/L～200g/；所述的主鹽為硫酸鉻或硫酸鉻鉀；所述的絡(luò)合穩(wěn)定劑是甲酸、甲酸鈉、甲酸鉀、甲酸銨、乙酸、乙酸鈉、乙酸鉀、乳酸、乳酸鈉、乳酸鉀、乙醇酸、乙醇酸鈉、乙醇酸鉀、乙醇酸銨、草酸、草酸鈉、草酸鉀、草酸銨、酒石酸、酒石酸鈉、酒石酸鉀、酒石酸鉀鈉、檸檬酸、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、檸檬酸銨、氨基乙酸、抗壞血酸、甲醇、亞硫酸鈉及次磷酸鈉中的兩種或三種；所述的組合添加劑為OP-乳化劑、丙三醇、1-4丁炔二醇、聚乙二醇、乙烯基磺酸鈉、苯亞磺酸鈉、對(duì)苯乙烯磺酸鈉、烯丙基磺酸鹽、乙氧化丙炔醇、炔丙基磺酸鹽、乙基己基硫酸鈉、丙炔醇醚丙烷磺酸鹽、羧乙基異硫脲內(nèi)鹽、羧丙基異硫脲內(nèi)鹽、十二烷基硫酸鈉及十二烷基苯磺酸鈉中的兩種或三種；所述的緩沖劑為硼酸或硼酸鈉；所述的導(dǎo)電鹽為硫酸鉀、硫酸鈉、硫酸銨和硫酸鋁中的一種或其中幾種的組合。

常溫環(huán)保型硫酸鹽三價(jià)鉻電鍍液的制備方法如下：一、在溫度為60℃的條件下將緩沖劑和導(dǎo)電鹽加入去離子水中攪拌溶解，得溶液a；二、在溫度為40℃的條件下將絡(luò)合穩(wěn)定劑加入量去離子水中攪拌溶解，再加入硫酸鉻，使其溶解并混合均勻，得溶液b；三、將溶液a與溶液b混合，然后用蒸餾水或去離子水定容，再用質(zhì)量濃度為30%的硫酸或氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值為2.5～3.8，在40～50℃下陳化12小時(shí)，然后加入組合添加劑，即得常溫環(huán)保型硫酸鹽三價(jià)鉻電鍍液；其中常溫環(huán)保型硫酸鹽三價(jià)鉻電鍍液中主鹽的含量為10g/L～100g/L，絡(luò)合穩(wěn)定劑含量為5g/L～120g/L，組合添加劑含量為0.05g/L～6g/L，緩沖劑含量為20g/L～90g/L，導(dǎo)電鹽含量為80g/L～200g/L。

用常溫環(huán)保型硫酸鹽三價(jià)鉻電鍍液的電鍍方法如下：將工件放入電鍍液中作為陰極，陽(yáng)極放入上述電鍍液中，在溫度為25℃～55℃、pH值為2.5～3.8，電流密度為5A/dm²～20A/dm²的條件下，電鍍1min～3min。所用的陽(yáng)極為稀有金屬鉭銥鈦基涂層陽(yáng)極，經(jīng)多次烘燒制成。

本發(fā)明的鍍液可常溫操作（20℃～40℃），節(jié)省能源，工藝簡(jiǎn)單；采用本發(fā)明鍍液沉積速率高，6A/dm²下沉積速率可達(dá)0.22μm·min^-1以上；鍍液中的組合添加劑具有多種作用，且含量少（僅0.5g/L左右），在電鍍中穩(wěn)定性高，消耗量低，千安時(shí)消耗量?jī)H為12g；本發(fā)明采用的陽(yáng)極為鈦基稀有金屬（Ta和Ir）鉭銥鈦涂層陽(yáng)極，陽(yáng)極析氧過(guò)電位低，不會(huì)生成有害的六價(jià)鉻，且耐蝕性好、穩(wěn)定性高；本發(fā)明的鍍液成分簡(jiǎn)單，沉積速率快，對(duì)雜質(zhì)敏感性低，穩(wěn)定性高，采用高效鉭銥鈦涂層陽(yáng)極，容易維護(hù)，使用方便；本發(fā)明鍍液施鍍后鍍層外觀色澤接近六價(jià)鉻鍍層、耐蝕性好，與六價(jià)鉻鍍層相當(dāng)；本發(fā)明鍍液成份少、濃度低，藥品便宜易購(gòu)，成本低。本發(fā)明的組合添加劑具有良好的光亮、整平、走位、除雜和潤(rùn)濕的多種性能作用。

具體實(shí)施例

本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施例，還包括各具體實(shí)施例的任意組合。