[發明專利]適用于胎圈鋼絲表面化學置換鍍高錫青銅鍍層的鍍液

無效

• 申請號: 201010183053.3
• 申請日: 2010-05-24
• 公開（公告）號: CN101824612A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 徐一銘;徐勝良;陸海;邱利斌;程杰;喻杰
• 申請（專利權）人: 張家港市勝達鋼繩有限公司
• 主分類號: C23C18/48
• 分類號: C23C18/48
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務所 32210
• 代理人: 唐紉蘭;曾丹

(一)技術領域

本發明涉及一種適用于胎圈鋼絲表面化學置換鍍高錫青銅鍍層的鍍液。屬于子午線輪胎胎圈鋼絲生產領域。

(二)背景技術

胎圈鋼絲具有強度高、韌性好、疲勞性能優以及良好的直線性，主要用于輪胎邊緣作為增強用骨架材料，通常由高碳鋼盤條拉拔而成。為了進一步提高胎圈鋼絲的防銹性能、抗熱老化性能以及與橡膠之間的結合力，胎圈鋼絲表面通常需要進行鍍覆處理。胎圈鋼絲國際標準(ISO/TC17/SC17)中提出了三種鍍層成分，包括紫銅、低錫青銅(錫含量≤3％)和高錫青銅(錫含量≥3％)。其中由于錫青銅鍍層具有更好的性能而逐漸取代紫銅鍍層。

目前國內胎圈鋼絲表面鍍青銅技術主要有電鍍法和化學置換鍍法。其中化學置換鍍錫青銅方法具有沉積速度快，與橡膠粘合力好，工藝簡單等特點，成為銅胎圈鋼絲生產的主要方向。

但是化學置換鍍錫青銅時，由于鍍液中存在Sn²⁺離子的氧化和水解問題，使得鍍液容易出現偏錫酸鹽渾濁而過早失效，導致鍍層性能不穩定、表面質量差以及生產成本的增加，并且這種問題隨著鍍液中Sn²⁺含量越大而越嚴重。目前文獻報道的化學置換鍍錫青銅方法主要是針對低錫青銅胎圈鋼絲生產，存在鍍液穩定性較低【宋為，王寶玉。化鍍錫青銅回火胎圈鋼絲生產工藝技術。金屬制品，2002，28(2)：17-19；回火胎圈鋼絲化學鍍錫青銅工藝研究，李曉煜，王寶玉，李居強，岳劍平，陶善龍。金屬制品，2002，26(6)：5-8；胎圈鋼絲化鍍錫青銅工藝研究，仝奎，竇光聚，金屬制品，2002，28(6)：4-6；化學置換鍍錫青銅工藝研究。馮紹彬，馮麗婷，金屬制品，2000，26(6)：7-9】和鍍液成分復雜且成本高【何明威，李文娟，劉輕輕。一種鍍青銅添加劑及其制備方法和在胎圈鋼絲鍍青銅中的應用，ZL200310116690.9】等問題，因此需要開發出一種高穩定性、低成本、鍍層表面均勻光滑質量高的且適合于胎圈鋼絲化學置換度高錫青銅的鍍液配方，從而滿足胎圈鋼絲生產需要。

(三)發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種能抑制Sn2+離子的氧化和水解、鍍層表面均勻光滑、質量高的適用于胎圈鋼絲表面化學置換鍍高錫青銅鍍層的鍍液。

本發明的目的是這樣實現的：一種適用于胎圈鋼絲表面化學置換鍍高錫青銅鍍層的鍍液，其特征在于所述鍍液由主鹽、活化劑、穩定劑、輔助劑和水五部分所組成：

主鹽：主鹽是用來提供在胎圈鋼絲表面沉積錫青銅鍍層所需的Cu²⁺、Sn²⁺離子，由五水硫酸銅和硫酸亞錫兩種硫酸鹽組成為了控制鍍層重量及錫含量，其中五水硫酸銅含量為10～30g/L，硫酸亞錫為5～20g/L，并且五水硫酸銅與硫酸亞錫質量之比保持在1.0～2.5范圍內。

活化劑：活化劑是用來活化鋼絲表面，利于Cu²⁺、Sn²⁺離子通過置換反應沉積在胎圈鋼絲表面。為了配合主鹽成分特點以及抑制Cu²⁺、Sn²⁺離子水解，使用98％濃硫酸，其含量為100-160g/L。

穩定劑：穩定劑是用來阻止或延緩Sn²⁺離子發生水解，從而提高鍍液穩定性。采用異煙酸、天冬氨酸、酒石酸、檸檬酸和抗壞血酸五種成分按(0.1～0.2)∶(0.5～1)∶(0.5～1)∶(0.5～1)∶(0.01～0.05)質量之比混合而成，其含量為20-40g/L。穩定劑五種成分均為酸性，可進一步提高整個體系的酸度，從而抑制水解；另外，可以與Sn²⁺離子形成絡合物，降低可被氧化的Sn²⁺離子的數量。根據少量多元的添加原則，多組分協同添加要比單一組分添加效果更為顯著，而且可以減少單一組分的添加量。

輔助劑：采用十二烷基苯磺酸鈉、對苯二酚、鄰苯二酚、間苯二酚和聚乙二醇4000五種成分按(0.5～1)∶(0.05～0.1)∶(0.05～0.1)∶(0.05～0.1)∶(0.1～0.2)質量之比混合而成，其含量為1-10g/L。輔助劑是用來調節Cu²⁺、Sn²⁺離子沉積速度，抑制三維晶核形成及長大，獲得均勻光滑的高質量鍍層，同時也能起到進一步提高鍍液穩定性的作用。根據少量多元的添加原則，多組分協同添加要比單一組分添加效果更為顯著，而且可以減少單一組分的添加量。

與以往的胎圈鋼絲表面化學置換鍍高錫青銅鍍層的鍍液相比，本發明的有益效果是：