[發明專利]一種丁二酰亞胺鍍銀電鍍液及電鍍方法

在審

• 申請號: 201310543119.9
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN104611736A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 曾雄燕
• 申請（專利權）人: 無錫市雪江環境工程設備有限公司
• 主分類號: C25D3/46
• 分類號: C25D3/46;C25D5/18;C25D5/12
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊晞

技術領域

本發明涉及鍍銀工藝的技術領域，尤其涉及一種丁二酰亞胺鍍銀電鍍液及電鍍方法。

背景技術

金屬銀以其優良的性能及相對較低的成本，成為應用最為廣泛的貴金屬之一。在所有的金屬中銀的導電性最好，銀的延展性居所有金屬的第二位。此外，銀還具有良好的導熱性、、反光性、耐蝕性能及焊接性能，因此，在電子、通訊等工業領域需求量很大。此外，銀因其特有的銀白色金屬光澤，一直被用于家庭高檔用具、餐具及首飾等工藝品上作為裝飾層。然而銀畢竟是一種貴金屬，實際應用成本較高，在地殼中的含量僅為1×l0^-5%，因而考慮在其它金屬表面電沉積銀來降低成本，同時表面擁有銀的優良性能。

自1839年英國的G.R.Elkington和H.Elkington兄弟申請氰化鍍銀的首個專利并投放于工業生產以來，氰化鍍銀工藝因其鍍液穩定可靠、電流效率高、較好的覆蓋能力以及較高的分散能力、所得鍍層結晶細致且光亮等優點，在電鍍銀工藝中一直占主導地位。但氰化物是劇毒的化學品，在生產、儲存、運輸以及使用過程中，會對人體造成危害，并且嚴重污染環境。因此，人們一直在探索一種可替代傳統氰化鍍銀工藝的環保鍍銀工藝。無氰鍍銀也成為近二十年來鍍銀工藝的研究熱點，具有廣闊的市場前景和巨大的應用價值。

現有的無氰鍍銀較為常見者有過硫酸鹽鍍銀、亞硫酸鹽鍍銀、磺基水楊酸鍍銀。盡管在一定程度上解決了含氰鍍銀的污染問題，然而這些無氰鍍銀普遍存在鍍液不夠穩定，鍍層抗變色性較差和可焊接性不夠理想的技術缺陷。

發明內容

有鑒于此，本發明一方面提供一種丁二酰亞胺鍍銀電鍍液，該丁二酰亞胺鍍銀電鍍液的穩定性好高，鍍層抗變色性和可焊接性強。

一種丁二酰亞胺鍍銀電鍍液，包括以銀計含量為10～20g/L的硝酸銀、以甲基磺酸根計含量為30～40g/L的甲基磺酸鹽、以碳酸根計含量為20～30g/L的碳酸鹽和含量為1～2g/L的聚乙烯亞胺。

其中，包括以銀計含量為15g/L的硝酸銀、以甲基磺酸根計含量為35g/L的甲基磺酸鹽、以碳酸根計含量為25g/L的碳酸鹽、含量為1.8g/L的聚乙烯亞胺。

其中，所述聚乙烯亞胺的分子量為400～600。

以上丁二酰亞胺鍍銀電鍍液的技術方案中，選用丁二酰亞胺作為配位劑。金屬銀的標準電勢為+0.799V，屬電正性較強的金屬。將Ag⁺還原成單質銀的交換電流密度較大，也就是說，使Ag沉積的濃度極化較小。因此，從以Ag⁺形式存在的鍍液中沉積的銀鍍層結晶粗大，因而加入配位劑可以有效解決此問題。丁二酰亞胺與銀離子配位形成比較穩定的絡合離子存在于鍍液中。

選用甲基磺酸鹽作為添加劑。甲基磺酸鹽可以為甲基磺酸鈉和/或甲基磺酸鉀。甲基磺酸鈉和/或甲基磺酸鉀來源易得。添加的甲基磺酸鹽可促進銀的沉積速率，提高鍍層的致密性和平滑度。此外，在一定程度上，甲基磺酸鹽一方面可抑制丁二酰亞胺的水解以降低鍍液中游離的供銀離子配位的濃度，另一方面甲基磺酸鹽可促進丁二酰亞胺與銀離子的配位反應。相比于現有技術的甲基磺酸主要以甲基磺酸銀的形式加入的方法相比，本發明的甲基磺酸以可溶性的鹽加入，例如以甲基磺酸鈉或甲基磺酸鉀加入。前者甲基磺酸銀為難水溶性鹽，只有溶解的那部分甲基磺酸銀才能電離，鍍液中游離的可供銀離子絡合的甲基磺酸銀濃度較低，使得該配位反應速率較慢。而后者以可溶性的甲基磺酸鹽加入鍍液后，全部溶解于水中而能發生電離釋放出大量的甲基磺酸銀離子，使得該配位反應速率大大提高。

選用碳酸鹽作為導電鹽和酸堿緩沖劑，碳酸鹽優選為堿金屬的碳酸鹽。碳酸鹽為易溶于水的強電解質，可增強鍍液的導電性；又可通過水解維持鍍液的堿性環境。相對于其他的緩沖劑，例如硼酸鈉、醋酸鈉，碳酸鹽得具有比較顯著的價格優勢。碳酸鹽用量過多會導致碳酸鹽從鍍液中以晶體析出。

選用選用聚乙烯亞胺最為光亮劑。聚乙烯亞胺為水溶性低聚合物，聚合度一般不超過100。相對于單體胺類的光亮劑，其穩定性較強，幾乎不水解釋放出氨。重要的是可較大程度地增強鍍層的光亮度。本發明的聚乙烯亞胺選用分子量為400～600的聚乙烯亞胺，優選為分子量為500的聚乙烯亞胺。

本發明另一方面提供一種施鍍簡單的電鍍方法，該方法可以增強鍍層的硬度和耐腐蝕性，可以提高電鍍液的分散能力和深鍍能力。

一種使用上述的丁二酰亞胺鍍銀電鍍液電鍍的方法，包括以下步驟：